劉得永

（酒鋼煉鐵廠）

摘要：7號高爐開爐初期鐵口噴濺嚴重，爐前生產被動，影響了高爐爐況順行及經濟技術指標。通過現場分析噴濺原因，采取一系列行之有效的措施，鐵口噴濺最終得到了有效治理，保證了高爐出鐵順暢，高爐經濟指標得到了穩步提升。

關鍵詞：高爐；鐵口噴濺；指標  

7號高爐與2020年6月優化升級改造完成，6月30日點火開爐，有效爐容1800m³，高爐設3個出鐵口，兩個矩形出鐵場，南、北、西三個鐵口，南西鐵口夾角95.934°，西北鐵口夾角109.386°，南北鐵口夾角154.286°，正常生產時南北鐵口輪換出鐵，西鐵口備用 。開爐投產后，出現鐵口噴濺問題，鐵口區域煤氣火沖，而且鐵口噴濺時間較長，占整次出鐵時間80%以上，影響渣鐵正常排放，由于鐵口噴濺嚴重導致出鐵時除塵效果不好，爐前崗位人員勞動強度增大，鐵口維護困難，鐵口泥套頻繁破損，堵口跑泥，甚至由于鐵口噴濺造成渣鐵出不凈或減風堵口等事故，影響高爐爐況順行 ，并使現場環境急劇惡化，為解決鐵口噴濺問題，相關技術人員多次綜合分析其原因，并制定治理辦法。針對鐵口工作狀態，設備、炮泥質量以及崗位操作等綜合因素，進行實踐考察與分析，認為是由于鐵口通道采用炭質耐火材料，鐵口外側從耐機械沖擊的角度選擇剛玉質澆注料。由于剛玉澆注料與碳磚不能嚴密結合，不能很好的封堵鐵口區域煤氣流，投產后鐵口區域煤氣流大、煤氣流亂竄，是鐵口造成投產后鐵口噴濺的主要原因。對此7號高爐制定治理計劃對其治理，與2020年10月份鐵口噴濺問題的到了改善，保證了生產的正常化。
 

1.鐵口孔道；2.鐵口框架；3.爐皮；4.冷卻壁；5.填充料；6.磚套；7.磚墻；8.鐵口保護板；9.鐵口泥套

圖1 鐵口工作構造圖

    
圖2鐵口區域煤氣火                     圖3鐵口噴濺現場

1  鐵口噴濺情況與危害

1.1鐵口噴濺情況

7號高爐，設計有效容積1800m³，設有3個鐵口，采用兩用一備出鐵模式，正常生產時南北鐵口輪換出鐵，開爐投產時，南、北鐵口都存在噴濺問題，鐵口剛打開時，鐵口噴濺嚴重，渣鐵流不正常，隨著出鐵時間增長，下渣后鐵口噴濺現象有減弱趨勢，但噴濺持續時間長，為確保在下一個場有效出鐵時間內，具備出鐵條件，往往都是未出凈渣鐵就強行堵口，長期以來形成惡性循環，造成高爐憋渣憋風。

1.2鐵口噴濺危害

（1）鐵口的持續噴濺導致爐前的勞動強度加大，從四班三倒的模式調整為二班二倒。7號高爐采用了儲鐵式主溝，鐵口深度被控制在3.4±0.1米。在正常生產過程中，主溝兩側的渣鐵量較少，勞動強度也相對較低。然而，由于鐵口噴濺嚴重，出鐵時大量的渣鐵噴濺到主溝兩側，在出鐵過程中，還需要考慮溝邊積渣鐵是否會影響設備在堵口時的正常運行，我們會使用鋼釬大錘清理設備運轉側的積渣鐵。在嚴重的情況下，可能會出現堵口抗炮現象，導致鐵口跑泥，甚至還會造成減風堵口事故。堵口后使用拆包車配合進行清理，增加了爐前崗位勞動強度及在高溫區域內的作業時間，給高爐安全生產帶來了較大的隱患。

（2）由于南北鐵口打開后都噴濺嚴重，出鐵過程中渣鐵流與爐內料速不匹配，渣鐵排不凈、導致爐內憋渣、憋風，影響高爐爐況穩定順行。

（3）鐵口噴濺影響鐵口泥套正常使用壽命，出鐵過程中鐵口噴濺，鐵口眼受噴濺渣鐵沖刷呈喇叭狀，鐵口泥套頻繁破損，堵口跑泥，鐵口維護困難，形成惡性循環，鐵口區域竄煤氣現象未得到有效封堵。

（4）爐前工作環境差，因便于堵口后拆包車清理主溝兩側積渣鐵，南北鐵口都將除塵罩移開，出鐵過程中煙塵不受控，鐵口打開后噴濺至小坑位置，爐前崗位作業時，存在安全風險，可能會造成作業人員燒燙傷，渣鐵噴濺在設備上，嚴重影響了設備的工作狀況。

（5）出鐵時間不受控，因主溝兩側噴濺積渣較多，清理需要足夠時間，有時上個場鐵口堵口后，下個場出鐵鐵口還不具備出鐵條件，嚴重影響出鐵正點率及鐵量差。

2  鐵口噴濺的原因及治理過程

2.1噴濺原因

高爐鐵口噴濺現象是高爐生產過程中經常出現的問題，尤其是剛投產高爐鐵口噴濺較為常見，但較為認可的觀點還是鐵口孔道內產生裂縫，鐵口鉆開后高壓的煤氣使順行的鐵水產生噴濺，所以要想根源上治理鐵口噴濺，首要任務就是封堵鐵口孔道中存在的煤氣通道。

（1）7號高爐優化升級改造鐵口通道采用炭質耐火材料，鐵口外側從耐機械沖擊的角度選擇剛玉質澆注料。由于剛玉澆注料與碳磚不能嚴密結合，不能很好的封堵鐵口區域煤氣流，投產后鐵口區域煤氣流大、煤氣流亂竄，是造成投產后鐵口噴濺的主要原因。

（2）風口各套與風口組合磚因施工質量也會存在縫隙。風口套為銅件，熱膨脹系數大。高爐投入生產后，受溫度影響，風口各套及組合磚均會產生熱膨脹，風口各套與組合磚之間砌筑時填充的泥漿，在高溫下出現裂縫，在爐內高壓的作用下也可能會形成煤氣通道。

（3）炮泥質量差。在結焦過程中炮泥強度不夠，或者堵口時打泥壓力低未能有效夯實鐵口孔道 ，在鐵口孔道高溫燒結過程中都會產生裂紋，在爐內高壓作用下，長期以來在鐵口碳磚與鐵口孔道之間形成了煤氣通道。

（4）設備存在問題。由于開爐時，泥炮、開口機均處于試運行階段，堵口時打泥壓力不足，或者泥炮活塞運行速度等都會影響鐵口的正常維護以及泥包的形成。開口機在鉆口時沖擊、鉆削的大小以及沖擊的振打時間也會破壞鐵口泥包。

2.2治理辦法過程

通過對鐵口孔道在線灌漿，將碳素粉末料與樹脂結合，利用泥炮活塞高壓（21Mpa）打入鐵口孔道，封堵通過爐缸碳磚竄入鐵口孔道的煤氣縫隙，降低出鐵時鐵口孔道竄煤氣造成的鐵口噴濺，所以7號高爐首先采取鐵口在線灌漿措施。鐵口在線灌漿后鐵口噴濺得到了控制，噴濺時間南北鐵口平均30分鐘，有如下步驟： 

（1）利用出鐵間隙時間，修理平整泥套，確保炮頭壓蓋與泥套接觸嚴密無縫隙，更換用65mm鉆頭鉆鐵口，深度為2-2.4m。

（2）將泥炮泥餅頂實，掏空炮頭能容納30-50kg灌漿料空間，炮身打水降溫至40-60℃，將碳素粉末料與樹脂1:3攪拌均勻，裝入準備好的塑料袋，塞入泥炮炮脖內，用軟炮泥封住炮頭。

（3）炮頭上固定石棉墊，開動泥炮壓制鐵口泥套，開始打泥，壓力達到20Mpa時停止打泥，觀察打泥壓力，壓力下降低于20Mpa時，采取點動打泥，確保壓力在20Mpa以上。

（4）壓炮30分鐘后抬炮。

       圖4鐵口灌漿料                   圖5鐵口在線灌漿

通過采取鐵口在線灌漿后，雖然鐵口噴濺得到了改善，但還未達到預期的治理效果，爐前技師24小時值班，每次鐵記錄鐵口深度及堵口時打泥壓力、鐵口噴濺時間，針對每次鐵鐵口工作狀況及堵口打泥參數，進行分析總結制定措施，最終摸索出一套合理的堵口打泥操作標準，具體措施如下：

（1）爐前崗位交接班時提前10分鐘到現場掌握上個班鐵口工作情況，以及制定的鐵口維護措施，當班期間爐前組長把控開口及堵口時各項參數。

（2）抬炮后，爐前組長確認鐵口泥套，泥套不平整或破損后及時進行修補，確保泥套平整杜絕鐵口跑泥。

（3）穩定鐵口打泥量，控制鐵口深度3.2±1米，避免潮鐵口出鐵，堅持排凈渣鐵。

（4）出鐵過程中勤觀察打泥壓力，壓力低時采取打水降溫措施，確保堵口時打泥壓力19-20Mpa，堵口采取二次分段打泥措施，先打計劃泥量的80%，剩余20%點動打入，壓力要達到泥炮最大壓力的95%（20MP）以上。

炮泥作為鐵口維護最關鍵的耐火材料，其質量好壞直接影響鐵口的正常維護及工作狀況。在鐵口噴濺期間，爐前技師針對鐵口工作狀況及時與炮泥廠家進行溝通，調整改進炮泥質量，好的炮泥要具有如下性能：

（1）有足夠的耐火度，抗渣鐵沖刷與侵蝕能力。

（2）有好的導熱性和透氣性，能在兩次鐵間隔時間內完全干燥，且具有較高強度 。

（3）有一定的可塑性，以便形成泥包。

（4）高溫強度好，收縮率低。

通過改進炮泥質量提高堵口時打泥壓力及二次打泥措施后，鐵口噴濺得到了有效的治理，南北鐵口工作正常，噴濺時間控制在10分鐘之內。

通過以上措施，7號高爐準確有效的找到鐵口噴濺問題所在，并在沒有影響生產的前提下，通過改進操作標準解決了鐵口噴濺問題，在后續的生產工作中爐前設備、設施也得到了有效的保護，降低了生產成本，提高了出鐵質量，改善了高爐工作現場的衛生環境，有效的保證了員工的身心健康，為高爐順行與強化冶煉提供了有效的保障。

3  總結

鐵口噴濺是高爐生產中常見的現象，如果長時間得不到有效的治理，將嚴重影響高爐爐況順行。本次7號高爐鐵口噴濺問題，在實踐中分析總結經驗，找到了造成鐵口噴濺的主要因素，并制定了一套合理的操作標準，在沒有影響生產計劃的前提下，徹底的解決了鐵口噴濺問題。穩定了出鐵時間和出鐵量，大幅度降低了爐前崗位勞動強度，提高了高爐產量，優化高爐生產指標，改善了現場生產環境。

參考文獻

[1]  西鋼6號高爐鐵口噴濺治理實踐

[2]  《7號高爐爐前崗位技術操作標準》

[3]  爐前工技能大賽復習資料