摘  要  鐵口在出鐵過程中受到一系列高溫、機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)的破壞作用，如果維護(hù)不好，就不能保證按時(shí)出凈渣鐵，直接影響高爐的正常生產(chǎn)。龍鋼1280m3高爐通過從出鐵次數(shù)、鐵口角度、深度、直徑及炮泥質(zhì)量幾方面采取相應(yīng)的技術(shù)措施，加強(qiáng)鐵口的維護(hù)，關(guān)鍵是保持正常的鐵口深度，使?fàn)t前鐵口操作指標(biāo)得到很大的提高，鐵口深度合格率達(dá)97.3%，全風(fēng)堵口率達(dá)99.5%。

關(guān)鍵詞  鐵口  角度  深度   炮泥

1  引言

鐵口位于高爐爐缸下沿，為長方形或圓形直孔，它主要由鐵口框架、保護(hù)板、磚套、泥套、流鐵孔道及泥包所組成。鐵口工作環(huán)境惡劣，長期受高溫渣鐵的物理和化學(xué)侵蝕與沖刷，高爐投產(chǎn)后不久，鐵口前端磚襯被侵蝕成喇叭狀，在整個(gè)爐役期間鐵口區(qū)域始終由泥包保護(hù)著。如果鐵口維護(hù)不好，就會造成鐵口工作失常，誘發(fā)各種出鐵事故，危害極大。保證鐵?口深度是維護(hù)鐵口、保護(hù)爐墻的重要措施。鐵口過深或過淺，不僅對爐前出渣鐵作業(yè)帶來影響，更重要的是對高爐長壽維持不利。鐵口深度過淺時(shí)，爐缸內(nèi)1150℃等溫線外移，熔融渣鐵的運(yùn)動，會加劇爐缸磚襯的侵蝕，造成爐缸側(cè)壁溫度升高，影響高爐的長壽。鐵口過深時(shí)，鐵口的穩(wěn)定性變差，開口過程中容易發(fā)生開口困難和鐵口斷的現(xiàn)象，也不利于高爐的長壽維護(hù)。 

龍鋼1280m3高爐自2009年開爐以來，曾因鐵口維護(hù)不好，引發(fā)了多起鐵口事故，直接影響高爐的正常生產(chǎn)及高爐的強(qiáng)化。為此我們結(jié)合龍鋼實(shí)際，通過從出鐵次數(shù)、鐵口角度、深度、直徑及炮泥質(zhì)量幾方面采取相應(yīng)的技術(shù)措施，加強(qiáng)鐵口的維護(hù)，使?fàn)t前鐵口操作指標(biāo)得到很大的提高，滿足了高爐生產(chǎn)強(qiáng)化的需要。爐前鐵口操作指標(biāo)對比見表1

2  鐵口的維護(hù)措施

2.1  確定合適的出鐵次數(shù)

適宜的出鐵次數(shù)，有利于放凈渣鐵和鐵口的維護(hù)，有利于改善爐況順行和強(qiáng)化高爐冶煉。鐵口出鐵頻率過高，說明各鐵口出鐵時(shí)間過短，造成鐵口新形成的泥包由于燒結(jié)時(shí)間短、燒結(jié)強(qiáng)度不夠，而達(dá)不到維護(hù)和修補(bǔ)泥包的要求。當(dāng)鐵口再次打開時(shí)，會引起放火箭的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象會將泥包、鐵口孔道的泥抽空，使鐵口孔道急劇增大，造成跑大流。燒結(jié)不良的泥包侵蝕快，使鐵口變淺。過高的出鐵頻率，使用機(jī)械次數(shù)增多，鐵口所受的機(jī)械損壞也相應(yīng)增加。出鐵頻率過小也意味著某個(gè)鐵口的出鐵時(shí)間變長，該鐵口的出渣鐵負(fù)荷加大，泥包及鐵口區(qū)域的磚襯侵蝕也就大。確定高爐晝夜出鐵次數(shù)，我們采用下列經(jīng)驗(yàn)公式：

n=λp/T安

式中：n----高爐晝夜出鐵次數(shù)，取整數(shù)（次）； 

λ----出鐵不均勻系數(shù)，一般取1.2；

p----高爐晝夜出鐵量(噸)；

T安----高爐爐缸安全容鐵量(噸)。

龍鋼1280m3高爐的安全容鐵量為1053.5噸，因未設(shè)計(jì)渣口，且有高風(fēng)溫、富氧、噴煤等強(qiáng)化手段的實(shí)施，高爐利用系數(shù)由2.3提高到2.5以上，因此通過核算和實(shí)踐,將出鐵次數(shù)由每天12-13次,增加并穩(wěn)定到15次(5次／班)比較適宜。出鐵時(shí)間控制在50-60分鐘，從而大大提高了鐵口深度合格率。

2.2  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的夾角。鐵口角度不固定或提的過快，不僅造成鐵口難以維護(hù)，而且對保護(hù)爐底不利，一般隨著爐齡增加，爐底磚襯被侵蝕，最低鐵水面下移，應(yīng)逐漸增加鐵口角度，以出凈渣鐵和維護(hù)好鐵口。高爐一代爐齡鐵口角度變化見表2

  龍鋼1280m3高爐使用的是全液壓沖鉆式開口機(jī)，開口機(jī)角度調(diào)試好后容易固定，定期一旦角度調(diào)定，未經(jīng)主管人員批準(zhǔn)不得私自作調(diào)整。

2.3  保持正常的鐵口深度

鐵口深度正常，鐵口通道穩(wěn)定，鐵口前端泥包穩(wěn)定，鉆鐵口時(shí)不易斷裂，鐵流穩(wěn)定，有利于出凈渣鐵，1280m3高爐正常鐵口深度為2-2.2米。并采取以下穩(wěn)定鐵口深度的措施。

2.3.1  按時(shí)出凈渣鐵、全風(fēng)堵鐵口

只有保證渣鐵在規(guī)定時(shí)間內(nèi)出凈，全風(fēng)安全及時(shí)堵上鐵口，打進(jìn)的炮泥才能形成堅(jiān)固穩(wěn)定的泥包，才能保持正常的鐵口深度。如果渣鐵沒有出凈，鐵口前存有大量的渣鐵，打入的炮泥被渣鐵漂浮四散，不但不能形成泥包，而且連鐵口孔道里端的喇叭口也彌補(bǔ)不上，造成鐵口深度下降，下次出鐵時(shí)，在渣鐵作用下，喇叭口愈來愈大，愈來愈向外擴(kuò)展，導(dǎo)致渣鐵連續(xù)出不凈，鐵口愈來愈淺。

該鐵口的出渣鐵負(fù)荷加大，泥包及鐵口區(qū)域的磚襯侵蝕也就大。鐵口出鐵頻率過高，說明各鐵口出鐵時(shí)間過短，造成鐵口新形成的泥包由于燒結(jié)時(shí)間短、燒結(jié)強(qiáng)度不夠，而達(dá)不到維護(hù)和修補(bǔ)泥包的要求。當(dāng)鐵口再次打開時(shí)，會引起放火箭的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象會將泥包、鐵口孔道的泥抽空，使鐵口孔道急劇增大，造成跑大流。燒結(jié)不良的泥包侵蝕快，使鐵口變淺。過高的出鐵頻率，使用機(jī)械次數(shù)增多，鐵口所受的機(jī)械損壞也相應(yīng)增加。出鐵頻率過小也意味著某個(gè)鐵口的出鐵時(shí)間變長。

1280m3高爐把鐵口出鐵正點(diǎn)率和全風(fēng)堵口率作為考核爐前鐵口操作的重要指標(biāo)，通過推行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和加強(qiáng)爐前管理，出鐵正點(diǎn)率由94.5%提高到96.8%，全風(fēng)堵口率由96.3%提高到98.5%。

2.3.2  嚴(yán)禁潮鐵口出鐵

潮鐵口出鐵，炮泥中的殘存水分或有機(jī)物受熱后急劇蒸發(fā)，產(chǎn)生巨大的壓力，使鐵口泥包產(chǎn)生裂縫，未干的炮泥伴隨鐵水一股股從鐵口向外激烈噴射，發(fā)生打“火箭炮”現(xiàn)象，同時(shí)潮泥連同鐵水一起從鐵口噴出，破壞鐵口通道、泥套，發(fā)生“跑大流”等，容易造成燒傷人員和燒壞設(shè)備等事故，并造成大量黃煙環(huán)境污染。高爐規(guī)定了爐前鉆鐵口遇到潮泥時(shí)，嚴(yán)禁鉆漏，直至烤干潮泥再出鐵。

造成潮鐵口的原因：

1、鐵口區(qū)域冷卻設(shè)備漏水。

2、炮泥質(zhì)量差，水分大。

3、出鐵時(shí)間短，鐵口沒有烤干。

1280m3高爐預(yù)防潮鐵口的措施：

（1）經(jīng)常檢查鐵口區(qū)域的冷卻設(shè)備，發(fā)現(xiàn)漏水及時(shí)處理。

（2）按時(shí)出凈渣鐵，嚴(yán)禁裝入含水分的炮泥。

（3）爐前規(guī)定了每次退炮后，必須將鐵口鉆至一定深度（1米左右）進(jìn)行烘烤15-20分鐘，然后進(jìn)行開口操作。

（4）遇到鐵口仍有潮泥時(shí)，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行烘烤，直至烤干潮泥后再出鐵，杜絕“三漏”（鉆漏、掏漏、燒漏）現(xiàn)象。

2.3.3  改善炮泥質(zhì)量

炮泥除要求具有一定的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，還要求有良好的抗渣鐵沖刷侵蝕性能，并且有一定的可塑性。炮泥質(zhì)量不好，在出鐵過程中，鐵口泥包在渣鐵的沖刷作用下，很容易被破壞，另外鐵口孔道也會被渣鐵侵蝕，變的愈來愈大，發(fā)生跑大流，造成出不凈渣鐵，使鐵口深度下降。炮泥質(zhì)量不好，退炮時(shí)鐵水還會跟著流出來。

1280m3高爐使用的無水炮泥，公司采用公開招標(biāo)制度，對管理粗放，炮泥原料配比不穩(wěn)定，質(zhì)量差，時(shí)軟時(shí)硬，偶爾還有雜物的炮泥廠家，堅(jiān)決不讓競標(biāo)?，F(xiàn)在使用的剛玉—碳化硅無水炮泥，在使用前進(jìn)行了理化性能測定，質(zhì)量較穩(wěn)定，有利于鐵口的維護(hù)。

2.3.4  保持鐵口泥套完整

鐵口泥套必須保持完整適宜，使炮咀與泥套面吻合，才能保證堵口順利，不冒泥。在每爐鐵前進(jìn)行試炮確認(rèn)時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鐵口泥套破損，必須及時(shí)修補(bǔ)。并規(guī)定泥套的修補(bǔ)步驟為：

(1)將舊泥套內(nèi)的殘?jiān)F清除干凈；

(2)將泥套料填入泥套內(nèi)，分層打緊；

(3)然后用泥炮慢速壓上成型，搗緊泥套周圍，外表面與鐵口框架或爐門打齊，然后退出泥炮。

(4)烘烤泥套，先小火再大火，以防燒裂新泥套，確認(rèn)烘干后方可使用。

2.4  保持正常的鐵口直徑

鐵口孔道直徑變化直接影響到渣鐵流速，孔徑過大易造成鐵流過大，引起渣鐵溢出主溝或下渣過鐵事故。另外，由于過早的結(jié)束出鐵工序，造成下一次鐵的時(shí)間間隔延長?？讖竭^小，出鐵時(shí)間太長，造成下一次鐵的時(shí)間間隔縮短，這樣都有不利于鐵口的維護(hù)，也影響到爐況的穩(wěn)定。為此爐前規(guī)范了開堵鐵口操作。

3  規(guī)范爐前鐵口的操作

3.1  開鐵口操作

（1）爐前技術(shù)人員根據(jù)不同情況規(guī)定了開鐵口操作方法，對鉆頭的直徑、鉆頭打進(jìn)的深度進(jìn)行明確規(guī)定。如1280m3高爐低于1.8米可先使用￠50mm鉆1.0-1.2米，再用一頭打扁的六角鋼鉆開鐵口。深于2.3米可先使用￠55mm鉆頭1.7-2米，再用￠50mm鉆開鐵口。通過些規(guī)定有效地避免了開口時(shí)盲目操作而開口延時(shí)或者開口后跑大流、涌焦等影響爐內(nèi)操作的事故。

（2）為了少減鐵口耐材的損壞，防止鐵口內(nèi)部被氧氣燒成不規(guī)則狀，應(yīng)盡量避免使用氧氣燒開出鐵口。為此，開口機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)不能打開出鐵口時(shí)，應(yīng)該堵口重新再開或改為其他鐵口出鐵，而不采用氧氣燒開鐵口，更不允許悶炮。

3.2.1  堵鐵口操作 

做好堵鐵口前的清理工作，吹掃好泥套，采用見噴堵口的方式，防止噴吹時(shí)間過長，不利于鐵口維護(hù)。

3.2.2  推行間歇性打泥操作法

因?yàn)辇堜摯蟾郀t爐前操作經(jīng)驗(yàn)欠缺，鐵口深度一直不穩(wěn)定，爐前堵口時(shí)冒泥現(xiàn)象嚴(yán)重。渣鐵經(jīng)常連續(xù)出不凈，高爐被迫減風(fēng)操作。為此爐前技術(shù)人員一方面要求炮泥供應(yīng)商改善炮泥質(zhì)量，另一方面從爐前操作入手推行間歇性打泥操作法。間歇性打泥可使炮泥在鐵口孔道內(nèi)進(jìn)一步壓實(shí)，充填泥包中出現(xiàn)的裂縫，降低泥包孔隙度。堵口時(shí)，先將打泥量的2/3推入鐵口，泥炮停留在原位置，并保持壓力。停5-10秒后，再將剩余的泥量打完。一次打泥時(shí)，炮泥在泥包頂部被焦炭擠壓，很快被燒結(jié)。二次壓入時(shí)，炮泥流進(jìn)規(guī)則的鐵口孔道，壓力增加，此時(shí)若泥包有裂縫，則會被二次壓入的炮泥填充，從而修補(bǔ)泥包裂縫，防止鐵口斷裂、滲鐵。二次打泥的間隔要控制好，過早會將鐵口內(nèi)的炮泥推入爐缸，過晚，鐵口內(nèi)炮泥完全固化，起不到修補(bǔ)泥包的作用。通過這些改進(jìn)高爐鐵口深度基本達(dá)到要求，爐前鐵口泥芯斷層情況基本得到遏制。

3.2.3  打泥量控制

鐵口主要是靠堵口時(shí)打入的新泥形成泥包來保護(hù)的，打泥量不足，彌補(bǔ)不了鐵口泥包的損耗，不能保持住鐵口的正常深度。打泥量過多，往往造成鐵口潮，下次鐵口不好處理。

高爐正常生產(chǎn)時(shí)，打泥量與出鐵量、出鐵間隔、冶煉強(qiáng)度等密切相關(guān)。適宜的打泥量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是“鐵口深度正常，開口時(shí)鐵口堵泥潤而不濕、實(shí)而不硬”。爐前技術(shù)人員根據(jù)資料和操作經(jīng)驗(yàn)，1000-2000立方米高爐通常每次泥炮打泥量在200-300kg，炮泥單耗0.5-0.8kg/t。實(shí)踐表明，產(chǎn)量每增加30t，要增加打泥量1－2kg確保足夠的鐵口深度。鐵量大時(shí)取上限，反之取下限；鐵口較深、潮泥量較大時(shí)取上限，反之取下限；渣鐵未出凈時(shí)取上限，反之取下限等等。通過控制打泥量，爐前開鐵口操作時(shí)鐵口難開、黃煙滿天飛，開口噴射“火箭炮”現(xiàn)象等基本杜絕。

3.2.4  退炮時(shí)間

退炮時(shí)間過早，炮泥鍛燒時(shí)間短，強(qiáng)度差，易出現(xiàn)退炮時(shí)渣鐵跟出和鐵口自動燒開現(xiàn)象。退炮時(shí)間過遲，不利于鐵口水分的蒸發(fā)，潮泥嚴(yán)重。高爐規(guī)定每次鐵堵口后20-25分鐘退炮，裝入新泥，做好烘烤。

4  爐前鐵口工作管理

4.1  對爐前鐵口工作量化管理

每天統(tǒng)計(jì)每一個(gè)班的出鐵時(shí)間合格率、出鐵量、鐵口深度合格率、打泥量等指標(biāo)，建立檔案，評比打分，每月月底進(jìn)行考核。通過這些考核給予爐前主操工一定的壓力，激勵(lì)爐前工在現(xiàn)有條件下提高操作水平，穩(wěn)定鐵口的工作。

4.2  建立特殊爐況下的出鐵管理

龍鋼1280高爐都是雙鐵口出鐵，在鐵溝澆筑時(shí)只能用單鐵口作業(yè)。以前由于管理上和爐前人員操作上的不到位，造成單鐵口放鐵時(shí)事故頻發(fā)。曾出現(xiàn)4#高爐開爐第二天南場連續(xù)放鐵時(shí)鐵口涌焦，造成鐵口泥套破損，高爐被迫休風(fēng)堵口。因此為保證單鐵口出鐵期間高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行，爐前管理人員制定了單鐵口出鐵管理辦法。

(1)聯(lián)系炮泥廠家改送單鐵口專用炮泥。要求炮泥具有快干、速硬、快速燒結(jié)的特點(diǎn)，以保證在單鐵口連續(xù)出鐵期間鐵口工作穩(wěn)定，渣鐵排放干凈、順暢。

(2)盡量減少燒鐵口、燜炮等不利于鐵口通道穩(wěn)定的操作。

(3)及時(shí)出凈渣鐵。出凈渣鐵堵口，壓入炮泥能直接與焦炭接觸快速燒結(jié)，形成堅(jiān)固泥包和保持正常鐵口深度。單場出鐵，由于鐵間隔時(shí)間短，渣鐵不能及時(shí)出凈，炮泥壓入鐵口后被鐵水“漂浮”難于形成泥包，造成鐵口深度變淺，鐵口更難維護(hù)。為保證及時(shí)出凈渣鐵，一方面聯(lián)系生產(chǎn)指揮中心及時(shí)配罐，拉重配空，盡早開口；另一方面，要求爐前在操作中根據(jù)上爐出渣鐵的情況及渣鐵生成的速度，調(diào)整鉆頭的直徑和鉆頭打進(jìn)的深度，以此來控制出鐵速度，確保渣鐵出凈。當(dāng)渣鐵連續(xù)兩爐出不凈時(shí)，爐內(nèi)必須采取減風(fēng)措施，配合爐前出凈渣鐵，維護(hù)好鐵口。

(4)控制好退炮時(shí)間。龍鋼高爐用的是無水炮泥，雖增加了快干劑，但炮泥在鐵口孔道內(nèi)仍需一定的燒結(jié)時(shí)間，為了防止退炮后渣鐵跟出，要求堵口后25min退炮。當(dāng)鐵口淺、堵口跑泥時(shí)可再延長5～10分min。

5  結(jié)語

龍鋼高爐爐前技術(shù)人員不斷對爐前設(shè)備和爐前操作進(jìn)行技術(shù)革新，保證了高爐及時(shí)出凈渣鐵，保持了鐵口良好的工作狀態(tài)，為高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。

（1）通過對爐前設(shè)備的掌握和改進(jìn)，提高了鐵口工作的可靠性，大幅度降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，同時(shí)為節(jié)能降耗做出了貢獻(xiàn)。

（2）通過規(guī)范爐前的操作，實(shí)行鐵口作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，使得鐵口工作狀態(tài)更加穩(wěn)定，為高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定順行創(chuàng)造了條件。

（3）龍鋼以前由于高爐鐵運(yùn)線單一的限制，出鐵正點(diǎn)率常因配罐不及時(shí)而得不到保證，給鐵口維護(hù)造成一定的影響，現(xiàn)在通過增加機(jī)車提高兌罐速度，確保了出鐵正點(diǎn)率。

（4）炮泥質(zhì)量對鐵口的維護(hù)影響較大，尤其不放上渣后，要求炮泥具有更好的抗渣侵蝕性能，需進(jìn)一步改善炮泥質(zhì)量，并開發(fā)適應(yīng)不同冶煉強(qiáng)度且環(huán)境污染小的炮泥；

6  參考文獻(xiàn)

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[4]李夯為。太鋼4350m3高爐爐前出鐵管理改進(jìn)實(shí)踐，山西冶金，2014（6）.