高爐鐵口維護(hù)實(shí)踐

史雪飛

（本鋼板材股份有限公司煉鐵廠  遼寧  本溪  117000）

摘要：本鋼七號(hào)高爐于2005年9月開(kāi)爐，有效容積為2850m³，共設(shè)30個(gè)風(fēng)口。采用了諸多新技術(shù)，主要有串罐無(wú)料鐘爐頂、新INBA法水沖渣、銅冷卻壁、比肖夫煤氣清洗系統(tǒng)、軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)、高爐余壓發(fā)電（TRT）等。七爐共設(shè)3個(gè)鐵口，標(biāo)為1#、2#、3#出鐵口，鐵口標(biāo)高9500mm，死鐵層深度2400mm,配備液壓泥炮及液壓開(kāi)口機(jī)。正常情況下為2個(gè)鐵口輪流出鐵，1個(gè)鐵口出鐵備用，本文重點(diǎn)從影響出鐵口工作的因素和維護(hù)好鐵口措施兩方面論述。

關(guān)鍵詞：熔渣  鐵次  潮鐵口  炮泥  

Blast furnace taphole maintenance practice

Shi Xuefei

(Benxi steel plate Limited by Share Ltd 117000 ironmaking plant)

Abstract: No. seven BF in Benxi Iron and Steel Co. in 2005 September start-up, effective volume of 2850m3, a total of 30 outlet. Many new technologies are used, mainly has the serial type bell less top, a new INBA method of water rushing slag, copper cooling wall, gas cleaning system, closed loop soft water system, blast furnace TRT (TRT) etc.. Seven furnace consists of 3 iron mouth, labeled 1#, 2#, 3# the taphole, iron mouth elevation 9500mm, die 2400mm iron layer depth, equipped with hydraulic clay gun and hydraulic opening machine. Under normal circumstances, 2 iron mouth turns iron, 1 iron iron tapping hole in this paper key from standby, factors affecting the taphole working and maintain good iron export measures two aspects.

Keywords: Slag Iron time  Tide of iron gate  Mud gun

1引言

爐內(nèi)渣鐵貯存量增加會(huì)造成透氣性惡化，風(fēng)壓上升和波動(dòng)，高爐內(nèi)生成的鐵水和熔渣積存在爐缸內(nèi)，如果不及時(shí)排出，液面逐漸上升接近風(fēng)口水平，不僅會(huì)產(chǎn)生路況不順，還會(huì)造成風(fēng)口燒穿事故。所以要加強(qiáng)出鐵渣作業(yè)，努力出盡渣鐵。維護(hù)好鐵口是確保按時(shí)出凈渣鐵的基礎(chǔ)，保證鐵口的正常深度是鐵口維護(hù)的關(guān)鍵，而出凈渣鐵又是保持鐵口正常深度的中心環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按規(guī)定的作業(yè)時(shí)間出鐵，準(zhǔn)確掌握堵鐵口時(shí)間，打泥適量，保證安全，正點(diǎn)，全風(fēng)量堵鐵口，為高爐達(dá)到 “高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、高效益”打好基礎(chǔ)。

2影響出鐵口工作的因素

2.1熔渣和鐵水的影響

打開(kāi)鐵口后以后，鐵水和熔渣在爐內(nèi)煤氣壓力和爐料有效質(zhì)量本身靜壓力的作用下，以很快的速度流經(jīng)鐵口孔道，把鐵口孔道里端沖刷成喇叭形。

2.2 風(fēng)口的影響

在風(fēng)口循環(huán)區(qū)的作用下，爐缸中的液態(tài)渣鐵面并不是水平的、平靜的，因而沉浸在液態(tài)渣鐵中靠近爐墻的焦炭也必然處于無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，風(fēng)口直徑大，長(zhǎng)度短，循環(huán)區(qū)越靠近爐墻，對(duì)這種“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的影響越大，特別是出鐵時(shí)，動(dòng)態(tài)的焦炭對(duì)爐墻的磨損作用更大。

2.3 高溫的影響

鐵口孔道在出鐵時(shí)被液態(tài)渣鐵加熱到很高的溫度（1450℃～1550℃），由于受炮泥導(dǎo)熱性能的影響，鐵口孔道接觸液態(tài)渣面的溫度與鐵口孔道里層溫度相差較大，勢(shì)必產(chǎn)生溫差應(yīng)力。鐵口孔道的堵泥由于從里到外的溫度不同，膨脹率不一樣，這就使鐵口深度不同的部位及泥包產(chǎn)生裂紋。

2.4熔渣對(duì)鐵口的化學(xué)侵蝕

炮泥中黏土的主要成分為酸性氧化物（Al2O3和SiO2），在冶煉制鋼鐵時(shí)，爐渣堿度w（CaO）/w（SiO2）一般為1.10～1.20，在一定的溫度條件下，爐渣中的CaO與堵泥中的SiO2和Al2O3發(fā)生化學(xué)作用生成低熔點(diǎn)物質(zhì)（也就是被爐渣熔解）。爐渣的堿度高、流動(dòng)性好時(shí)，這種化學(xué)作用就強(qiáng)。因而使鐵口泥包縮小，鐵口孔道擴(kuò)大。

2.5爐缸內(nèi)紅焦的沉浮對(duì)鐵口泥包的磨損

在出鐵過(guò)程，隨著爐缸內(nèi)存積的渣鐵減少，風(fēng)口前的焦碳下沉充填，堵上鐵口后，隨著爐缸存積的渣鐵增多，渣鐵夾雜著焦碳又逐漸上升，焦碳在下降和浮起的過(guò)程中是不規(guī)則的，無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的焦碳對(duì)鐵口泥包也有一定的磨損作用。

3維護(hù)好鐵口的主要措施  

3.1維持合理的鐵口深度

鐵口深度是指鐵口外殼至泥包的實(shí)際厚度，合理的鐵口深度一般是爐缸原內(nèi)襯加爐殼厚度的1.2倍～1.5倍，七爐鐵口區(qū)域爐墻厚度為2.5m，為保護(hù)爐缸提高高爐壽命，七爐將鐵口深度由2.5～3.0m提高到3.0～3.5m，同時(shí)也保證了出鐵時(shí)間在120分鐘。鐵口過(guò)深或過(guò)淺都容易造成高爐出不凈渣鐵、憋風(fēng)，不僅影響生產(chǎn)協(xié)調(diào)組織，而且還會(huì)導(dǎo)致一系列不安全閑素的增加，極易誘發(fā)一些安全事故。因此，維護(hù)合理的鐵口深度，提高鐵口合格率是出凈渣鐵的有效保障。

3.2按時(shí)出凈渣鐵，全風(fēng)堵鐵口

要按時(shí)出凈渣鐵，首先要正點(diǎn)配好渣鐵罐，同時(shí)按操作規(guī)程開(kāi)好鐵口。根據(jù)爐溫、鐵口深淺來(lái)選擇開(kāi)鐵口眼的大小。以保證渣鐵在規(guī)定時(shí)間平穩(wěn)順暢地出凈。只有渣鐵出凈后，鐵口前才有焦炭柱存在，炮泥才能在鐵口前形成泥包，全風(fēng)堵鐵口時(shí)，爐內(nèi)具有一定的壓力，打進(jìn)的炮泥才能被硬殼擋住向四周延展，均勻地分布在鐵口內(nèi)四周爐墻上，形成堅(jiān)固的泥包。反之，若渣鐵鐵不凈，即使全風(fēng)堵口，由于鐵口前存在大量液態(tài)渣鐵，打入的炮泥被渣鐵漂浮四散，不但形不成泥包，而且鐵口孔道里端形成的喇叭口也彌補(bǔ)不上，只是封住了喇叭口往外的鐵口孔道，使鐵口深度下降。  

3.3嚴(yán)禁潮鐵口出鐵

造成鐵口潮的原因較多( 如冷卻設(shè)備損壞后漏水或炮泥自身質(zhì)量不好) ，當(dāng)鉆鐵口時(shí)發(fā)現(xiàn)潮濕或者有水，一定要徹底烤干后再出鐵，禁止在鐵口潮濕或有水的狀態(tài)下出鐵。潮鐵口出鐵時(shí)，鐵水接觸潮泥后發(fā)生打“火箭炮”的現(xiàn)象，潮泥和鐵水一起從鐵口噴，鐵口孔道迅速擴(kuò)大。發(fā)生“ 跑大流”事故。如果鐵口內(nèi)有水，鐵水和水接觸后發(fā)生爆炸。不僅使鐵口孔道遭到嚴(yán)重破壞，有時(shí)還會(huì)發(fā)生鐵口冷卻壁燒壞的惡性事故。  

3.4打泥數(shù)量適當(dāng)并穩(wěn)定

鐵口維護(hù)主要靠堵鐵口時(shí)打入的炮泥形成泥包后所起到的保護(hù)作用。在正常情況下， 打泥量要保持相對(duì)穩(wěn)定。打泥量不足時(shí)，不但不能彌補(bǔ)出鐵時(shí)鐵口泥包的損耗，而且連正常的鐵口深度也保持不住；打泥量過(guò)多時(shí)，往往使形成的泥包深入鐵水中，深入鐵水中的部分，很容易斷裂，斷裂后反而使鐵口深度下降。有時(shí)還造成鐵口深度難以準(zhǔn)確掌握或者鐵口潮，使下次出鐵時(shí)鐵口不好處理。7號(hào)高爐液壓炮安裝了打泥指針，根據(jù)指針刻度確定打泥數(shù)量，控制鐵口打泥量在45塊-50塊，并增加了二次打泥，二次打泥量在5塊-8塊，提高了鐵口的強(qiáng)度，使鐵流時(shí)間達(dá)到120分鐘以上。  

3.5保持正常的鐵口角度

鐵口角度是指出鐵時(shí)鐵口孔道的中心線與水平面間的夾角。

3.6穩(wěn)定爐內(nèi)操作

高爐爐溫和堿度波動(dòng)過(guò)大，爐缸爐墻的渣皮經(jīng)常受到破壞。渣鐵直接侵蝕磚襯，使?fàn)t墻很快變薄。鐵口不好維護(hù)。渣皮脫落后。鐵口泥包暴露在爐墻上。它直接受到渣鐵的沖刷和焦炭的磨損。泥包極易斷裂，鐵口顯著變淺，造成鐵口工作失常。  

3.7提高炮泥質(zhì)量

要求炮泥具有一定的可塑性，還必須抗渣鐵沖刷、侵蝕和具有一定的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。炮泥質(zhì)量差，很容易被渣鐵侵蝕破壞，鐵口眼變大、變淺，突然來(lái)大流。

3.8保持適宜的鐵口直徑

鐵口孔道直徑變化直接影響到渣鐵流速，孔徑過(guò)大易造成流量過(guò)大，引起渣鐵溢出主溝 或下渣帶鐵等事故。另外，由于過(guò)早地結(jié)束出鐵工序，造成下一次鐵的時(shí)間間隔延長(zhǎng)，也影響爐況的穩(wěn)定。爐頂壓力高時(shí)鐵口直徑應(yīng)小些，爐頂壓力低時(shí)鐵口直徑應(yīng)大些；冶煉鑄造鐵時(shí)鐵口直徑應(yīng)大些，冶煉煉鋼鐵時(shí)鐵口直徑應(yīng)小些；當(dāng)鐵口過(guò)深或爐溫較低，渣鐵流動(dòng)性不佳時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大鐵口直徑。相反，鐵口淺或爐溫高及渣鐵流動(dòng)性好時(shí)則要縮小鐵口直徑。

3.9改進(jìn)鉆頭，降低出鐵頻率

七爐對(duì)鉆頭直徑進(jìn)行改進(jìn)，將原來(lái)的φ45mm和φ55mm鉆頭改用φ50mm 鉆頭，鐵口每次均先開(kāi)后堵，即防止打不開(kāi)鐵口，又減少了鐵口過(guò)早打開(kāi)鐵流時(shí)間短的現(xiàn)象，全天達(dá)到零間距出鐵，在保障高爐出凈渣鐵的同時(shí)減少了爐前工作量，降低了出鐵次數(shù)，由原來(lái)的14次降到每天10次鐵，出鐵時(shí)間由90分鐘增加到120分鐘。

3.10 加強(qiáng)鐵口泥套維護(hù)

3.10.1鐵口泥套必須保持完好，深度在鐵口保護(hù)磚（板）內(nèi)30～80mm，發(fā)現(xiàn)泥套面缺損或過(guò)深立即更新，發(fā)現(xiàn)泥套面外圍有脫落，可用塑性好強(qiáng)度高的耐材進(jìn)行修補(bǔ)。以免鐵口泥套過(guò)深、鐵口泥套面不平整、缺損或角度變化以及有黏結(jié)的渣鐵使之炮頭不能與其完全嚴(yán)密吻合。

3.10.2在日常工作中，詳細(xì)檢查鐵口區(qū)域是否有漏水，漏煤氣現(xiàn)象，鐵口框架是否完好，鐵口孔道泥心是否發(fā)生偏移。

3.10.3堵口操作時(shí)，連續(xù)發(fā)生兩次鐵口冒泥或者測(cè)量轉(zhuǎn)炮缸延伸行程超出規(guī)定尺寸后及時(shí)組織從新制作泥套。

3.10.4在渣鐵未出盡，大量冒泥，鐵口深度過(guò)淺時(shí)禁止制作鐵口泥套。

3.11操作管理

設(shè)備管理同然重要，人員的管理尤其是操作、檢修人員的管理更加重要。為此， 應(yīng)采取多種措施提高操作人員的操作水平、檢修技術(shù)水平，制定詳細(xì)的設(shè)備三大操作規(guī)程．實(shí)行包機(jī)到人制。落實(shí)嚴(yán)格的考核制度和交接班制度，使每個(gè)相關(guān)人員都能重視設(shè)備管理，自覺(jué)執(zhí)行各項(xiàng)管理制度。

4結(jié)論

通過(guò)加強(qiáng)出鐵口的維護(hù)措施及在鐵口維護(hù)方面的改進(jìn)達(dá)到了以下效果。

4.1鐵次由以前的每天14次降到現(xiàn)在的10次，鐵流時(shí)間提高到120分鐘以上。

4.2堵不上鐵口概率大大降低。

4.3降低了爐前工作的壓力，同時(shí)降低了成本，又保證了安全穩(wěn)定生產(chǎn)，利于爐況的穩(wěn)定順行。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè).北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[2] 董一誠(chéng) 全泰炫 魏升明 陳德泰 余紹儒。高爐生產(chǎn)知識(shí)問(wèn)答.北京：冶金工業(yè)出版社，2002.

[3] 葛玉春 唐鋼1號(hào)高爐強(qiáng)化冶煉實(shí)踐 河南冶金，2008.

[4] 張建鵬 武鋼5號(hào)高爐高效高產(chǎn)操作實(shí)踐.2010.

史雪飛  男  爐前技師遼寧省本鋼板材股份有限公司煉鐵廠