高炉铁口操作与维护

摘要：高炉铁口位于炉缸下沿，主要由铁口框架、保护板、砖套、泥套、流铁孔道及泥包组成，其工作环境恶劣，长期受高温渣铁的侵蚀和冲刷。高炉铁口区域是炉缸内最薄弱的环节之一，铁口工作的好坏不但影响高炉的正常生产，而且还会缩短高炉一代寿命。近年来，随着我国高炉大型化、现代化进程的加快、冶炼强度的提高，有的高炉已不设计有碴口或取消放上渣，大量的渣铁都需要从铁口排出，因此，科学合理地维护好铁口是炉前操作的重要工作。

关键词：高炉铁口、操作、维护

中图分类号：TF54文献标识码： A

一、前言

随着我国高炉大型化、现代化的不断发展，对于高炉铁口的操作与维护就显得非常重要。一些企业在使用高炉的时候，由于对高炉操作的一些不规范方法而导致高炉的使用寿命相比正常使用时有一定的缩短。就高炉铁口操作方法及维护措施，文中笔者做出自己浅显的意见，希望给予广大读者一定的启发，以便广大同行在高炉铁口操作与维护上有更好的见解。

二、高炉铁口破损主要原因

1、 冷却设备漏水对炉底炉缸寿命的影响"冷却设备漏水会沿着冷却壁背部填料间隙(约40 m m ), 向炉缸聚集, 并向热面渗透"在温度> 70 e 区域, 水蒸气会与炭砖发生氧化反应, 造成炭砖蚀损"蚀损形成的间隙会成为Z n 及其他碱金属的聚集地, 甚至铁水也会侵人"这些因素会导致炭砖进一步恶化, 直至失效。

2、冷却壁背部填料间隙的影响"冷却壁背部的填料无外乎铁屑填料和自流浇注料两种, 受冷却壁水冷保护管凸台影响, 铁屑填料几乎无法捣实(凸台间隙很小, 捣锤深人不下) 自流浇注料干燥后又存在体积收缩, 形成裂缝。

3、铁口通道的影响。铁口通道在出铁过程中是炉内高压与炉外常压体系的连通器, 出铁过程中流窜的煤气夹带着水或水蒸气、锌及其他碱金属,从填料间隙缝或砌筑体缝隙, 向铁口区域汇聚,造成铁口喷溅或放炮仁堵铁口时, 铁水会逆向进人缝隙, 甚至直达冷却壁工作面。

4、锌在高炉内循环富集的危害。锌蒸气在高炉内循环富, 沉积在高炉内衬上, 与内衬发生化学反应, 形成低熔点化合物造成炉身结瘤。而且,锌的循环富集会破坏操作炉型, 炉料下降不畅通,料柱透气性指数变差, 造成高炉不接受风量，崩料频繁。

三、影响出铁口工作的因素

1、熔渣和铁水的冲刷。铁口打开以后，铁水和熔渣在炉内煤气压力和炉料有效质量本身静压力的作用下，以很快的速度流经铁口孔道，把铁口孔道里端冲刷成喇叭形。

2、在风口循环区的作用下，炉缸中的液态渣铁面并不是水平的、平静的，因而沉浸在液态渣铁中靠近炉墙的焦炭也必然处于无规则的运动状态中，风口直径大，长度短，循环区越靠近炉墙，对这种“运动状态”的影响越大，特别是出铁时，动态的焦炭对炉墙的磨损作用更大。

3、铁口孔道在出铁时被液态渣铁加热到很高的温度（1450℃～1550℃），由于受炮泥导热性能的影响，铁口孔道接触液态渣面的温度与铁口孔道里层温度相差较大，势必产生温差应力。

4、煤气流对铁口的冲刷。出铁末期堵铁口之前，从铁口喷出大量的高温煤气（1600℃～1800℃），有时夹杂着坚硬的焦炭同煤气流一道喷出，剧烈磨损铁口孔道和铁口泥包。

5、熔渣对铁口的化学侵蚀。炮泥中黏土的主要成分为酸性氧化物（Al2O3和SiO2），在冶炼制钢铁时，炉渣碱度w（CaO）/w（SiO2）一般为1.10～1.20，在一定的温度条件下，炉渣中的CaO 与堵泥中的SiO2 和Al2O3 发生化学作用生成低熔点物质（也就是被炉渣熔解）。炉渣的碱度高、流动性好时，这种化学作用就强。因而使铁口泥包缩小，铁口孔道扩大。

四、维护好铁口的主要措施

1、维持合理的铁口深度。高炉有效容积越大，铁口就越深。不同容积高炉对铁口深度要求也不同。铁口过深或过浅都容易造成高炉出不净渣铁、憋风，不仅影响生产协调组织，而且还会导致一系列不安全因素的增加，极易诱发一些安全事故。因此，维护合理的铁口深度，提高铁口合格率（铁口深度合格次数与实际出铁次数之比），是出净渣铁的有效保障。

2、按时出净渣铁，全风堵铁口。要按时出净渣铁，首先要正点配好渣铁罐，同时按操作规程开好铁口。根据炉温、铁口深浅来选择开铁口眼的大小，以保证渣铁在规定时间平稳顺畅地出净

3、勤放上渣。多放上渣，减少下渣量，可以减少炉渣对铁口的机械磨损和化学侵蚀。近几年中小型高炉在强化冶炼后，日出铁次数在15次～16次，有的增加到了18次，并取消了放上渣工艺，大量的渣铁都要从铁口排出，因此维护好铁口尤为重要。

4、严禁潮铁口出铁。造成铁口潮的原因较多（如冷却设备损坏后漏水或炮泥自身质量不好），当钻铁口时发现潮湿或者有水，一定要彻底烤干后再出铁，禁止在铁口潮湿或有水的状态下出铁。潮铁口出铁时，铁水接触潮泥后发生打“火箭炮”的现象，潮泥和铁水一起从铁口喷出，铁口孔道迅速扩大，发生“跑大流”事故。

5、打泥数量适当并稳定。铁口维护主要靠堵铁口时打入的炮泥形成泥包后所起到的保护作用。在正常情况下，打泥量要保持相对稳定。打泥量不足时，不但不能弥补出铁时铁口泥包的损耗，而且连正常的铁口深度也保持不住；打泥量过多时，往往使形成的泥包深入铁水中，深入铁水中的部分，很容易断裂，断裂后反而使铁口深度下降。有时还造成铁口深度难以准确掌握或者铁口潮，使下次出铁时铁口不好处理。

6、保持正常的铁口角度。铁口角度是指出铁时铁口孔道的中心线与水平面间的夹角。固定铁口角度操作十分重要，现代高炉死铁层较深，出铁口由一套组合砖砌筑，铁口孔道固定不便。在日常生产中三班一定要统一按固定角度开出铁口，不得任意改变。如果任意改变铁口角度，不仅破坏了铁口区域的组合砖，而且泥包中已经固定下来的孔道遭到破坏，使泥包强度降低，造成泥包崩坏。

7、稳定炉内操作。高炉炉温和碱度波动过大，炉缸炉墙的渣皮经常受到破坏，渣铁直接侵蚀砖衬，使炉墙很快变薄，铁口不好维护。渣皮脱落后，铁口泥包暴露在炉墙上，它直接受到渣铁的冲刷和焦炭的磨损，泥包极易断裂，铁口显著变浅，造成铁口工作失常。

8、提高炮泥质量。要求炮泥具有一定的可塑性，还必须抗渣铁冲刷、侵蚀和具有一定的高温结构强度。炮泥质量差，很容易被渣铁侵蚀破坏，铁口眼变大、变浅，突然来大流。一些高炉因炮泥质量差，曾多次发生炉前事故。因此，提高炮泥质量是维护好铁口的一个关键环节。有水炮泥改为无水炮泥是一次炮泥质量的飞跃。

9、保持适宜的铁口直径。铁口孔道直径变化直接影响到渣铁流速，孔径过大易造成流量过大，引起渣铁溢出主沟（非贮铁式主沟）或下渣带铁等事故。炉顶压力高时铁口直径应小些，炉顶压力低时铁口直径应大些；冶炼铸造铁时铁口直径应大些，冶炼炼钢铁时铁口直径应小些；当铁口过深或炉温较低，渣铁流动性不佳时，应扩大铁口直径。相反，铁口浅或炉温高及渣铁流动性好时则要缩小铁口直径。

10、选择合理的钻杆钻头。开口机的钻杆钻头匹配是有严格要求的。钻头过大钻杆过细，钻杆的抗震效果差，钻削过程中进尺缓慢，对孔道的损坏比较大，孔道比实际钻头直径要大6mm～10mm。钻头小而钻杆粗，排屑效果差，易造成卡钻、闷钻，结成灰铁瘤，影响进尺、退钻，甚至出现掉钻现象。

五、结语

在高炉使用的过程中，要即使的注意炉缸炉墙的腐蚀以及内部凝固层的厚度，即使对出现的问题作出调整方针，以免在使用高炉的过程中减少使用寿命。同时，优化炉前操作指标对保护好高炉铁口区域起到了至关重要的作用，关键在于控制好铁口的深度、角度、口径准确度、正点率、出铁均匀率，要选择合理的开口机、泥炮、钻头和钻杆。只有这样，高炉铁口的日常维护与操作水平才能进一步提高，才能达到降低生产成本、延长高炉寿命的目的。望广大高炉工作者充分利用好高炉操作维护的条件, 为我国高炉长寿技术进步作出更大的贡献。

参考文献：

[1] 武伟：《高炉铁口操作与维护浅析》，《科技情报开发与经济》，2009年18期

[2] 李连营：《2200m~3高炉铁口管理和维护》，《涟钢科技与管理》，2008年06期

[3] 彭学林：《高炉出铁口操作与维护技术探讨》，《企业导报》，2011年12期