刘得永

（酒钢炼铁厂）

摘要：7号高炉开炉初期铁口喷溅严重，炉前生产被动，影响了高炉炉况顺行及经济技术指标。通过现场分析喷溅原因，采取一系列行之有效的措施，铁口喷溅最终得到了有效治理，保证了高炉出铁顺畅，高炉经济指标得到了稳步提升。

关键词：高炉；铁口喷溅；指标  

7号高炉与2020年6月优化升级改造完成，6月30日点火开炉，有效炉容1800m³，高炉设3个出铁口，两个矩形出铁场，南、北、西三个铁口，南西铁口夹角95.934°，西北铁口夹角109.386°，南北铁口夹角154.286°，正常生产时南北铁口轮换出铁，西铁口备用 。开炉投产后，出现铁口喷溅问题，铁口区域煤气火冲，而且铁口喷溅时间较长，占整次出铁时间80%以上，影响渣铁正常排放，由于铁口喷溅严重导致出铁时除尘效果不好，炉前岗位人员劳动强度增大，铁口维护困难，铁口泥套频繁破损，堵口跑泥，甚至由于铁口喷溅造成渣铁出不净或减风堵口等事故，影响高炉炉况顺行 ，并使现场环境急剧恶化，为解决铁口喷溅问题，相关技术人员多次综合分析其原因，并制定治理办法。针对铁口工作状态，设备、炮泥质量以及岗位操作等综合因素，进行实践考察与分析，认为是由于铁口通道采用炭质耐火材料，铁口外侧从耐机械冲击的角度选择刚玉质浇注料。由于刚玉浇注料与碳砖不能严密结合，不能很好的封堵铁口区域煤气流，投产后铁口区域煤气流大、煤气流乱窜，是铁口造成投产后铁口喷溅的主要原因。对此7号高炉制定治理计划对其治理，与2020年10月份铁口喷溅问题的到了改善，保证了生产的正常化。
 

1.铁口孔道；2.铁口框架；3.炉皮；4.冷却壁；5.填充料；6.砖套；7.砖墙；8.铁口保护板；9.铁口泥套

图1 铁口工作构造图

    
图2铁口区域煤气火                     图3铁口喷溅现场

1  铁口喷溅情况与危害

1.1铁口喷溅情况

7号高炉，设计有效容积1800m³，设有3个铁口，采用两用一备出铁模式，正常生产时南北铁口轮换出铁，开炉投产时，南、北铁口都存在喷溅问题，铁口刚打开时，铁口喷溅严重，渣铁流不正常，随着出铁时间增长，下渣后铁口喷溅现象有减弱趋势，但喷溅持续时间长，为确保在下一个场有效出铁时间内，具备出铁条件，往往都是未出净渣铁就强行堵口，长期以来形成恶性循环，造成高炉憋渣憋风。

1.2铁口喷溅危害

（1）铁口的持续喷溅导致炉前的劳动强度加大，从四班三倒的模式调整为二班二倒。7号高炉采用了储铁式主沟，铁口深度被控制在3.4±0.1米。在正常生产过程中，主沟两侧的渣铁量较少，劳动强度也相对较低。然而，由于铁口喷溅严重，出铁时大量的渣铁喷溅到主沟两侧，在出铁过程中，还需要考虑沟边积渣铁是否会影响设备在堵口时的正常运行，我们会使用钢钎大锤清理设备运转侧的积渣铁。在严重的情况下，可能会出现堵口抗炮现象，导致铁口跑泥，甚至还会造成减风堵口事故。堵口后使用拆包车配合进行清理，增加了炉前岗位劳动强度及在高温区域内的作业时间，给高炉安全生产带来了较大的隐患。

（2）由于南北铁口打开后都喷溅严重，出铁过程中渣铁流与炉内料速不匹配，渣铁排不净、导致炉内憋渣、憋风，影响高炉炉况稳定顺行。

（3）铁口喷溅影响铁口泥套正常使用寿命，出铁过程中铁口喷溅，铁口眼受喷溅渣铁冲刷呈喇叭状，铁口泥套频繁破损，堵口跑泥，铁口维护困难，形成恶性循环，铁口区域窜煤气现象未得到有效封堵。

（4）炉前工作环境差，因便于堵口后拆包车清理主沟两侧积渣铁，南北铁口都将除尘罩移开，出铁过程中烟尘不受控，铁口打开后喷溅至小坑位置，炉前岗位作业时，存在安全风险，可能会造成作业人员烧烫伤，渣铁喷溅在设备上，严重影响了设备的工作状况。

（5）出铁时间不受控，因主沟两侧喷溅积渣较多，清理需要足够时间，有时上个场铁口堵口后，下个场出铁铁口还不具备出铁条件，严重影响出铁正点率及铁量差。

2  铁口喷溅的原因及治理过程

2.1喷溅原因

高炉铁口喷溅现象是高炉生产过程中经常出现的问题，尤其是刚投产高炉铁口喷溅较为常见，但较为认可的观点还是铁口孔道内产生裂缝，铁口钻开后高压的煤气使顺行的铁水产生喷溅，所以要想根源上治理铁口喷溅，首要任务就是封堵铁口孔道中存在的煤气通道。

（1）7号高炉优化升级改造铁口通道采用炭质耐火材料，铁口外侧从耐机械冲击的角度选择刚玉质浇注料。由于刚玉浇注料与碳砖不能严密结合，不能很好的封堵铁口区域煤气流，投产后铁口区域煤气流大、煤气流乱窜，是造成投产后铁口喷溅的主要原因。

（2）风口各套与风口组合砖因施工质量也会存在缝隙。风口套为铜件，热膨胀系数大。高炉投入生产后，受温度影响，风口各套及组合砖均会产生热膨胀，风口各套与组合砖之间砌筑时填充的泥浆，在高温下出现裂缝，在炉内高压的作用下也可能会形成煤气通道。

（3）炮泥质量差。在结焦过程中炮泥强度不够，或者堵口时打泥压力低未能有效夯实铁口孔道 ，在铁口孔道高温烧结过程中都会产生裂纹，在炉内高压作用下，长期以来在铁口碳砖与铁口孔道之间形成了煤气通道。

（4）设备存在问题。由于开炉时，泥炮、开口机均处于试运行阶段，堵口时打泥压力不足，或者泥炮活塞运行速度等都会影响铁口的正常维护以及泥包的形成。开口机在钻口时冲击、钻削的大小以及冲击的振打时间也会破坏铁口泥包。

2.2治理办法过程

通过对铁口孔道在线灌浆，将碳素粉末料与树脂结合，利用泥炮活塞高压（21Mpa）打入铁口孔道，封堵通过炉缸碳砖窜入铁口孔道的煤气缝隙，降低出铁时铁口孔道窜煤气造成的铁口喷溅，所以7号高炉首先采取铁口在线灌浆措施。铁口在线灌浆后铁口喷溅得到了控制，喷溅时间南北铁口平均30分钟，有如下步骤： 

（1）利用出铁间隙时间，修理平整泥套，确保炮头压盖与泥套接触严密无缝隙，更换用65mm钻头钻铁口，深度为2-2.4m。

（2）将泥炮泥饼顶实，掏空炮头能容纳30-50kg灌浆料空间，炮身打水降温至40-60℃，将碳素粉末料与树脂1:3搅拌均匀，装入准备好的塑料袋，塞入泥炮炮脖内，用软炮泥封住炮头。

（3）炮头上固定石棉垫，开动泥炮压制铁口泥套，开始打泥，压力达到20Mpa时停止打泥，观察打泥压力，压力下降低于20Mpa时，采取点动打泥，确保压力在20Mpa以上。

（4）压炮30分钟后抬炮。

       图4铁口灌浆料                   图5铁口在线灌浆

通过采取铁口在线灌浆后，虽然铁口喷溅得到了改善，但还未达到预期的治理效果，炉前技师24小时值班，每次铁记录铁口深度及堵口时打泥压力、铁口喷溅时间，针对每次铁铁口工作状况及堵口打泥参数，进行分析总结制定措施，最终摸索出一套合理的堵口打泥操作标准，具体措施如下：

（1）炉前岗位交接班时提前10分钟到现场掌握上个班铁口工作情况，以及制定的铁口维护措施，当班期间炉前组长把控开口及堵口时各项参数。

（2）抬炮后，炉前组长确认铁口泥套，泥套不平整或破损后及时进行修补，确保泥套平整杜绝铁口跑泥。

（3）稳定铁口打泥量，控制铁口深度3.2±1米，避免潮铁口出铁，坚持排净渣铁。

（4）出铁过程中勤观察打泥压力，压力低时采取打水降温措施，确保堵口时打泥压力19-20Mpa，堵口采取二次分段打泥措施，先打计划泥量的80%，剩余20%点动打入，压力要达到泥炮最大压力的95%（20MP）以上。

炮泥作为铁口维护最关键的耐火材料，其质量好坏直接影响铁口的正常维护及工作状况。在铁口喷溅期间，炉前技师针对铁口工作状况及时与炮泥厂家进行沟通，调整改进炮泥质量，好的炮泥要具有如下性能：

（1）有足够的耐火度，抗渣铁冲刷与侵蚀能力。

（2）有好的导热性和透气性，能在两次铁间隔时间内完全干燥，且具有较高强度 。

（3）有一定的可塑性，以便形成泥包。

（4）高温强度好，收缩率低。

通过改进炮泥质量提高堵口时打泥压力及二次打泥措施后，铁口喷溅得到了有效的治理，南北铁口工作正常，喷溅时间控制在10分钟之内。

通过以上措施，7号高炉准确有效的找到铁口喷溅问题所在，并在没有影响生产的前提下，通过改进操作标准解决了铁口喷溅问题，在后续的生产工作中炉前设备、设施也得到了有效的保护，降低了生产成本，提高了出铁质量，改善了高炉工作现场的卫生环境，有效的保证了员工的身心健康，为高炉顺行与强化冶炼提供了有效的保障。

3  总结

铁口喷溅是高炉生产中常见的现象，如果长时间得不到有效的治理，将严重影响高炉炉况顺行。本次7号高炉铁口喷溅问题，在实践中分析总结经验，找到了造成铁口喷溅的主要因素，并制定了一套合理的操作标准，在没有影响生产计划的前提下，彻底的解决了铁口喷溅问题。稳定了出铁时间和出铁量，大幅度降低了炉前岗位劳动强度，提高了高炉产量，优化高炉生产指标，改善了现场生产环境。

参考文献

[1]  西钢6号高炉铁口喷溅治理实践

[2]  《7号高炉炉前岗位技术操作标准》

[3]  炉前工技能大赛复习资料