韶鋼小角度雙鐵口操作維護實踐

張志堅 顏 偉 侯贊兵

1.引言

韶鋼6號高爐2015年擴容大修，爐容由750m3增加至1050m3，鐵口數量增加為雙鐵口。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°，出鐵場下設置3條鐵路運輸線。采用100噸和120噸鐵水罐車受運鐵水。每個鐵口設有各自獨立的泥炮、開鐵口機和鐵水擺動流槽。采用落地式全液壓泥炮，該泥炮具有旋轉和打泥等功能，泥炮操作方式為泥炮操作室操作臺手動操作+遙控操作。采用全液壓落地式霧化開鐵口機，該開口機具有回轉、送進、鉆、正打、逆打、吹、霧化等功能。開鐵口機操作方式為泥炮操作室操作臺手動操作+遙控操作。泥炮、開鐵口機同側布置，布置在兩鐵口夾角外側。采用固定貯鐵式主溝，主溝長度約15m，坡度1.5%，貯鐵式主溝工作層內襯采用澆注料，泥套采用定期澆注式泥套。

2.影響鐵口維護的因素

2.1 場地限制

6號爐因場地狹小大修時被迫采用了這種局促的設計，這種設計是罕見的。雙鐵口30°夾角交替排放渣鐵，給爐前作業帶來很多問題。兩鐵口區場地狹小，鐵口之間場地溫度高達300℃以上，爐前工在出完渣鐵堵口后，進入鐵口區域勾渣、修補泥套、鋪墊河沙等極為不便。這些問題的同時出現給爐前出鐵帶來了極大壓力。

2.2 高溫渣鐵的影響

鐵口孔道在出鐵時被液態渣鐵加熱到很高的溫度（1450℃～1530℃），由于受炮泥導熱性能的影響，鐵口孔道接觸液態渣面的溫度與鐵口孔道里層溫度相差較大，勢必產生溫差應力。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生裂紋。

2.3 化學侵蝕

炮泥中黏土的主要成分為酸性氧化物（Al2O3和SiO2），在冶煉鐵水時，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發生化學作用生成低熔點物質（也就是被爐渣熔解）。爐渣的堿度高、流動性好時，這種化學作用就強。因而使鐵口泥包縮小，鐵口孔道擴大。

2.4 爐缸焦炭對泥包的磨損

在出鐵過程中，隨著爐缸內存積的渣鐵減少，風口前的焦炭下沉充填。堵上鐵口后，隨著爐缸存積的渣鐵增多，渣鐵夾雜著焦炭又逐漸上升。焦炭在下降和浮起的過程中是不規則的，無規則運動的焦炭對鐵口泥包也有一定的磨損作用。

3.采取的應對措施

3.1 控制好合理鐵口深度

鐵口深度是指鐵口外殼至泥包的實際厚度，合理的鐵口深度一般是爐缸原內襯加爐殼厚度的1.3～1.5倍。在6號高爐高爐開爐初期，由于對鐵口深度認識不足，為保護爐缸提高高爐壽命，堵口時打泥量為7格（總共8格），將鐵口深度做到2.7～2.9m，鐵口常出現潮現象，出鐵時間有個別爐次達150min。實踐證明，鐵口過深或過淺都容易造成高爐出不凈渣鐵、憋風，不僅影響生產協調組織，而且還會導致一系列不安全因素的增加，極易誘發一些安全事故。鑒于此，將鐵口深度降低至2.6m，打泥量由7格降低至4格。通過控制合理鐵口深度，鐵口潮現象基本杜絕，在出鐵間隔時間不變的條件下，爐次出鐵時間平均在120min，鐵口合格率由93%提高至97%。

3.2 出干凈渣鐵，全風堵鐵口

要按時出凈渣鐵，首先要正點配好鐵包，同時按操作規程開好鐵口。要根據出鐵間隔時間來選擇開鐵口眼的大小：出鐵間隔時間標準為30min，在標準范圍內，選用φ50mm鉆頭開鐵口；如鐵包對位不及時，出鐵間隔時間超過35min，選用φ55mm鉆頭開鐵口，以保證渣鐵在規定時間平穩順暢地出凈。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。全風堵鐵口時，爐內具有一定的壓力，打進的炮泥才能被硬殼擋住向四周延展，均勻地分布在鐵口內四周爐墻上，形成堅固的泥包。反之，若渣鐵出不凈，即使全風堵口，由于鐵口前存在大量液態渣鐵，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 爐前機械化水平的提高和改進

3.3.1開口機能力的提升和改進

開口機的能力制約前爐前開鐵口能力。開鐵口常遇到的鐵口過硬難開耗時長，鐵口卡鉆燒氧等問題，都與開口機能力有關。提升開口機的能力可有效縮短開鐵口時間和減少鐵口失常情況，提高一次開鐵口成功率，減少因鐵口打不開造成對爐況的影響。通過技術攻關，6號爐完成了開口機能力的提升，加大了旋轉扭矩和沖擊力度，使6號爐打開鐵口時間（在完成預鉆1.2米，烤干的情況下）只要2分鐘，同時卡鉆幾率大幅下降。

提高開口機鉆桿吹灰壓縮空氣壓力。壓縮空氣壓力的提高能有力的吹出鐵口鉆進的粉末，減少卡鉆。同時，由于壓縮空氣在鐵口內狹小空間里形成大于爐內渣鐵和風壓之和的高壓，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，提高了一次開鐵口成功率。

3.3.2 提高爐前機械化水平

為改善爐前工狀況，降低工作強度，爐前添置一臺鉤機（柳工906D）。機械化程度的提高使爐前工作效率大幅提高，出鐵準備工作時間縮短。爐前是個工作環境惡劣、勞動強度大的崗位，要想搞好爐前工作，除了要有好的設備作為保障，還要有好的設備維護人員和點檢制度，最大程度地保障爐前的工作順利進行。

3.4 穩定爐內操作

高爐爐溫和堿度波動過大，爐缸爐墻的渣皮經常受到破壞。渣鐵直接侵蝕磚襯，使爐墻很快變薄，鐵口不好維護，渣皮脫落后，鐵口泥包暴露在爐墻上，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。關注渣鐵的流動性，是確保爐前順利出鐵的重要工作。在長期休風時要改善料爐渣粘度，確保復風后爐前渣鐵好流。

3.5 提高炮泥質量

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構強度。炮泥質量差，很容易被渣鐵侵蝕破壞，鐵口眼變大、變淺，突然來大流。在實際操作中，韶鋼6號高爐通過招標的形式，引進兩個廠家的炮泥，如一家炮泥質量出現異常，鐵口合格率不達標，立即停止使用，更換質量較好的炮泥堵口，以便最快速度恢復鐵口狀態。

4.成效

2019年，韶鋼6號高爐經過一系列的強化冶煉攻關后，爐前作業條件得到了明顯改善，操作指標邁上新臺階。高爐日產鐵由3600噸提高至現在的3900噸，高爐利用系數達3.75左右。鐵口工作經過不斷的完善改進，完全滿足高爐對及時出凈渣鐵的需求，日出鐵時間1020min，出鐵過程中鐵流速達3.8噸，爐次出鐵間隔時間縮短30min。爐役5年來，爐缸鐵口區爐缸溫度穩定在300℃以內。見表1。

表1 韶鋼6號高爐爐前指標

5.結語

（1）高爐爐前作業的主要任務是按時出盡渣鐵，良好的鐵口工作是保障高爐安全順行穩定長壽的關鍵之一。

（2）做好鐵口維護工作，要依椐各高爐不同的實際情況來采取相應措施。維護正常足夠的鐵口深度，可促進高爐爐缸中心渣鐵流動，抑制渣鐵對爐底周圍的環流侵蝕，起到保護爐底的效果。鐵口深度適宜，可使鐵口通道沿程阻力增加，鐵口前泥包穩定，鉆鐵口時不易斷裂。在高爐出鐵口角度一定的條件下，鐵口深度穩定，有利于出盡渣鐵，促進爐況穩定順行。

（3）鐵口的維護是人與設備及工藝的結合，先進的鐵口操作應對高爐影響降至最小化，而合理有效地使用新設備、新工藝，合理選用炮泥以促進鐵口進步，是高爐穩定高產、長壽的保障。

參考文獻略