雙鐵口30°夾角操作維護(hù)實(shí)踐

蔡 林，陳生利

(廣東韶關(guān)鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，廣東 韶關(guān) 512123)

韶鋼6號(hào)高爐2015年擴(kuò)容大修，爐容由750 m3增加至1050 m3，鐵口數(shù)量增加為雙鐵口。因高爐場地限制，雙鐵口在同一矩形出鐵場，且兩鐵口夾角約為30°，出鐵場下設(shè)置3條鐵路運(yùn)輸線。采用120噸和130噸鐵水罐車受運(yùn)鐵水。每個(gè)鐵口設(shè)有各自獨(dú)立的泥炮、開鐵口機(jī)和鐵水?dāng)[動(dòng)溜槽。采用落地式全液壓泥炮，該泥炮具有旋轉(zhuǎn)和打泥等功能，泥炮操作方式為泥炮操作室操作臺(tái)手動(dòng)操作+遙控操作。采用全液壓落地式霧化開鐵口機(jī)，該開口機(jī)具有回轉(zhuǎn)、送進(jìn)、鉆、正打、逆打、吹、霧化等功能。開鐵口機(jī)操作方式為開鐵口機(jī)操作室操作臺(tái)手動(dòng)操作+遙控操作。泥炮、開口機(jī)同側(cè)布置，布置在兩鐵口夾角外側(cè)。采用固定貯鐵式主溝，主溝長度約15 m，坡度1.5%，貯鐵式主溝工作層內(nèi)襯采用澆注料，泥套采用定期澆注式泥套。

1 影響鐵口維護(hù)的因素

1.1 場地限制

6號(hào)高爐因場地狹小大修時(shí)被迫采用了這種局促的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)是罕見的。雙鐵口30°夾角交替排放渣鐵，給爐前操作帶來很多問題。兩鐵口區(qū)場地狹小，鐵口之間場地溫度高達(dá)300 ℃，爐前操作工在出完渣鐵堵口后，進(jìn)入鐵口區(qū)域勾渣、修補(bǔ)泥套、輔墊河沙等極為不便。這些問題的出現(xiàn)給爐前出鐵帶來極大壓力，增加了爐前作業(yè)勞動(dòng)量。

1.2 高溫渣鐵的影響

鐵口孔道在出鐵時(shí)被液態(tài)渣鐵加熱到很高的溫度(1450～1530 ℃)，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。

1.3 化學(xué)浸蝕

炮泥中黏土的主要成分為酸性氧化物( Al2O3和 SiO2)，在冶煉鋼鐵時(shí)，爐渣堿度w(CaO)/w( SiO2)一般為1.10～1.2，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)反應(yīng)生成低熔點(diǎn)物質(zhì)(也就是被爐渣熔解)[1]。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。

1.4 爐缸焦炭對泥包的磨損

在出鐵過程，隨著爐缸內(nèi)存積的渣鐵減少，風(fēng)口前的焦炭下沉填充，堵上鐵口后，隨著爐缸存積的渣鐵增多，渣鐵夾雜著焦炭又逐步上升，焦炭在下降和浮起的過程中是不規(guī)則的，無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的焦炭對鐵口泥包也有一定的磨損作用。

2 采取的應(yīng)對措施

2.1 控制好合理的鐵口深度

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1.3倍～1.5倍[2]。在6號(hào)高爐開爐初期，由于對鐵口深度認(rèn)識(shí)不足，為保護(hù)爐缸提高高爐壽命，堵口時(shí)打泥量為7格(總共8格)，將鐵口深度做到2.7～2.9 m，鐵口常出現(xiàn)潮現(xiàn)象，出鐵時(shí)間個(gè)別爐次達(dá)150 min。實(shí)踐證明，鐵口過深或過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，還會(huì)導(dǎo)致一系列不安全因素的增加，極易誘發(fā)一系列安全事故。鑒于此，將鐵口深度降至2.4～2.6 m，打泥量由7格降至5格。通過控制合理的鐵口深度，鐵口潮現(xiàn)象基本杜絕，在出鐵間隔時(shí)間不變的條件下，爐次出鐵時(shí)間平均115 min，出鐵合格率由82%提高至95%。

2.2 出干凈渣鐵，全風(fēng)堵鐵口

要按時(shí)出凈渣鐵，首先要正點(diǎn)配好鐵包，同時(shí)按操作規(guī)程開好鐵口。根據(jù)出鐵間隔時(shí)間來選擇開鐵口眼的大小，出鐵間隔時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為35～45 min，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，選用φ50 mm鉆頭開鐵口，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，若渣鐵出不凈，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通道，使鐵口深度下降。

2.3 爐前機(jī)械化水平的提高和改進(jìn)

2.3.1 開口機(jī)能力的提升和改進(jìn)

開口機(jī)的能力制約爐前開鐵口的能力，開鐵口常遇到的問題：鐵口過硬難開耗時(shí)長、鐵口卡鉆燒氧，都與開口機(jī)能力有關(guān)。為提高開口機(jī)能力，爐前開口機(jī)主機(jī)型號(hào)由 1000 型換為2000 型，開口機(jī)能力得到很大提升，提升開口機(jī)的能力可有效縮短開鐵口時(shí)間和減少鐵口失常情況，提高一次開口成功率，減少因鐵口打不開造成對爐況的影響。通過技術(shù)攻關(guān)，6號(hào)爐完成了開口機(jī)能力的提升，加大了旋轉(zhuǎn)扭矩沖擊力度，開口機(jī)能力的提升，使6號(hào)爐打開鐵口時(shí)間(在完成預(yù)鉆1.2米，烤干的情況下)只要1 min。同時(shí)卡鉆桿的幾率大幅下降。

提高開口機(jī)鉆桿吹壓縮空氣壓力，壓縮空氣壓力的提高能有力地吹出鐵口鉆進(jìn)的粉末，減少卡鉆，另一方面由于壓縮空氣在鐵口狹小的空間里形成大于爐內(nèi)渣鐵和風(fēng)壓之和的高壓，可以阻止渣鐵過早漏出、涌出，可以防止渣鐵燒壞鉆頭鉆桿，減少鉆頭鉆桿損耗，提高了一次開口成功率。

2.3.2 提高爐前機(jī)械化水平

為改善爐前工狀況，降低工作強(qiáng)度，爐前添置一臺(tái)鉤機(jī)(柳工906D)。機(jī)械化程度的提高使?fàn)t前工工作效率大幅提高，出鐵準(zhǔn)備工作從而縮短。爐前是個(gè)工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大的崗位，想要搞好爐前工作，除了有好的設(shè)備作為保障，還要有好的設(shè)備維護(hù)人員和點(diǎn)檢制度，最大程度地保障爐前工作的順利進(jìn)行。

2.4 穩(wěn)定爐內(nèi)操作

高爐爐溫和堿度波動(dòng)過大，爐墻的渣皮經(jīng)常受到破壞。渣皮直接浸蝕磚襯，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。關(guān)注渣鐵的流動(dòng)性，確保爐前能順利出鐵是日常的重要工作。在長期休風(fēng)時(shí)要改善爐渣粘度，確保復(fù)風(fēng)后爐前渣鐵有好的流動(dòng)性。

2.5 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、浸蝕和具有一定的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。炮泥質(zhì)量差，很容易被渣鐵浸蝕破壞，鐵口眼變大、變淺，突然來大流。實(shí)際操作中，韶鋼6號(hào)高爐通過招標(biāo)的形式，引進(jìn)兩個(gè)廠家的炮泥，如一家炮泥質(zhì)量出現(xiàn)異常，鐵口合格率不達(dá)標(biāo)，立即停止使用，更換質(zhì)量較好的炮泥堵口，以便最快速度恢復(fù)鐵口狀態(tài)。

3 效果

韶鋼6號(hào)高爐經(jīng)過一系列的措施后，爐前作業(yè)條件得到了明顯改善，操作指標(biāo)邁上了新臺(tái)階。現(xiàn)日出鐵3600 t水平，高爐利用系數(shù)3.4左右，鐵口工作經(jīng)過不斷的改善改進(jìn)，完全滿足高爐對及時(shí)出凈渣鐵的需求，日出鐵時(shí)間990 min左右，出鐵過程中鐵流達(dá)3.6 t/min，爐次出鐵間隔時(shí)間縮短至42 min，爐役3年以來，鐵口區(qū)爐缸溫度穩(wěn)定在300 ℃以內(nèi)。爐前操作指標(biāo)見表1。

表1 高爐爐前指標(biāo)

4 結(jié)語

(1)高爐爐前作業(yè)的主要任務(wù)是按時(shí)出凈渣鐵，良好的鐵口工作是保證高爐安全順行穩(wěn)定長壽的關(guān)鍵之一。

(2)鐵口維護(hù)工作，要依據(jù)各高爐不同實(shí)際情況來采取相應(yīng)措施。維護(hù)正常足夠的鐵口深度，可促進(jìn)高爐爐缸中心渣鐵的流動(dòng)，抑制渣鐵對爐底周圍的環(huán)流浸蝕，起到保護(hù)爐底的效果。同時(shí)由于深度適宜，鐵口通道沿程阻力增加，鐵口前泥包穩(wěn)定，鉆鐵口時(shí)不易斷裂，在高爐出鐵口角度一定的條件下，鐵口深度穩(wěn)定，有利于出凈渣鐵，促進(jìn)爐況穩(wěn)定順行。

(3)鐵口的維護(hù)是人與設(shè)備及工藝的結(jié)合，先進(jìn)的鐵口操作應(yīng)對鐵口影響降低至最小化，而合理有效的使用新設(shè)備、新工藝，合理選用炮泥以促進(jìn)鐵口質(zhì)量提升，是高爐穩(wěn)定、高產(chǎn)、長壽的保障。