鄭紅海 韓國(guó)朔 肖祖斌

(黑龍江省、伊春市西林區(qū)、西林鋼鐵集團(tuán)公司煉鐵廠、郵編153025)

摘要:  對(duì)西林鋼鐵六號(hào)高爐開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)以來(lái)鐵口噴濺治理實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為爐缸碳磚與鐵口組合磚砌筑質(zhì)量不高，碳素?fù)v打料受熱后出現(xiàn)縫隙，導(dǎo)致鐵口孔道竄煤氣。

關(guān)鍵詞: 高爐 鐵口噴濺 治理;

1概述

西鋼六號(hào)高爐，設(shè)計(jì)有效容積1260m³，設(shè)有2個(gè)出鐵口，爐前東西兩個(gè)出鐵場(chǎng)交替出鐵模式，西鋼六號(hào)高爐于2013年7月25日正式開(kāi)爐，通過(guò)制定周密的開(kāi)爐方案和精心的開(kāi)爐操作，開(kāi)爐4天后，實(shí)現(xiàn)了順利開(kāi)爐，快速達(dá)產(chǎn)。隨著順利開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)，鐵口噴濺問(wèn)題欲顯突出，造成爐前工作任務(wù)繁重并威脅人身安全，高爐生產(chǎn)成本增加，并使現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境急劇惡化。為解決鐵口噴濺問(wèn)題，相關(guān)人員多次綜合分析其原因，并制定治理辦法，針對(duì)鐵口工作狀態(tài)、鐵口設(shè)備、炮泥質(zhì)量等綜合因素，進(jìn)行實(shí)踐考察與分析，認(rèn)為是由于爐缸碳磚砌筑質(zhì)量問(wèn)題，砌筑體和搗打料中存在大量縫隙，和灌漿料在固液轉(zhuǎn)換過(guò)程中出現(xiàn)的大量的縫隙，所以導(dǎo)致鐵口孔道中竄進(jìn)煤氣，因而造成在出鐵時(shí)有大量煤氣火噴出，造成鐵口噴濺問(wèn)題。對(duì)此六號(hào)高爐制定治理計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行治理，與2013年10月20日徹底治理鐵口噴濺問(wèn)題，保證了生產(chǎn)的正?；?。

2鐵口噴濺情況與危害

2.1鐵口噴濺情況

六號(hào)高爐，設(shè)計(jì)有效容積1260m³，設(shè)有2個(gè)出鐵口，爐前東西兩個(gè)出鐵場(chǎng)交替出鐵模式。初期投產(chǎn)時(shí)，兩個(gè)鐵口都有噴濺問(wèn)題，在剛打開(kāi)鐵口時(shí)，鐵口會(huì)劇烈噴濺，渣鐵流不規(guī)則，但隨著出鐵時(shí)間的增長(zhǎng)，下渣后現(xiàn)象會(huì)減弱，但有時(shí)鐵口噴濺會(huì)貫穿整個(gè)出鐵過(guò)程，從而導(dǎo)致出鐵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2.2 鐵口噴濺危害

    (1)造成爐前工作任務(wù)量大、干渣量多 西鋼六號(hào)1260m³高爐使用儲(chǔ)鐵式主溝，鐵口深度控制在2.8m左右，溝邊渣鐵量少，工作量少是其優(yōu)點(diǎn)之一，但是由于鐵口噴濺嚴(yán)重，每次出鐵都有大量渣鐵噴到主溝外，導(dǎo)致大量渣鐵聚集溝邊，爐前在每次出鐵時(shí)和出鐵后都必須使用大錘、鋼釬、天車(chē)、鏟車(chē)和鉤機(jī)等設(shè)備對(duì)主溝進(jìn)行清理工作，增加了爐前工勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)備使用成本。

(2)工作區(qū)域安全衛(wèi)生環(huán)境變差 在每次出鐵時(shí)都有大量渣鐵噴濺，噴濺的渣鐵布滿(mǎn)現(xiàn)場(chǎng)，并且在出鐵后，都必須對(duì)渣鐵進(jìn)行清理工作，致使產(chǎn)生大量粉塵，同時(shí)在鐵口剛打開(kāi)時(shí)，鐵口噴濺嚴(yán)重，可能導(dǎo)致?tīng)t前附近的鐵口工燙傷，也影響了設(shè)備正常的點(diǎn)巡檢工作，嚴(yán)重影響設(shè)備的工作狀態(tài)。

   (3)干擾爐前正常出鐵，影響爐況順行 噴出的渣鐵造成泥套邊緣掛殘?jiān)F，出鐵過(guò)程中人員有無(wú)法靠近，處理非常困難，因此在見(jiàn)風(fēng)后只能強(qiáng)行上炮堵鐵口，往往造成炮頭保護(hù)墊燒壞或者跑泥現(xiàn)象，造成連出一側(cè)鐵口的情況，并且鐵口深度也無(wú)法保證，出鐵時(shí)間很不均勻，鐵量差增大。

   (4)影響出鐵質(zhì)量 由于鐵口噴濺造成出鐵質(zhì)量差，鐵次很難保證，造成鐵次間隔過(guò)長(zhǎng)。同時(shí)造成了出鐵時(shí)間長(zhǎng)短不一，并且出鐵不勻，出鐵量少的在120t左右，多則達(dá)到360t左右，嚴(yán)重影響了出鐵正點(diǎn)率和鐵量差。

3 鐵口噴濺的原因與治理過(guò)程

3.1噴濺原因

高爐鐵口噴濺現(xiàn)象是高爐生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，特別是新建高爐上尤為常見(jiàn)，本行業(yè)關(guān)于鐵口噴濺問(wèn)題的分析資料很少，但較為認(rèn)可的觀點(diǎn)是出鐵過(guò)程中鐵口孔道形成負(fù)壓，當(dāng)鐵口孔道與爐內(nèi)煤氣形成通道時(shí)，煤氣竄入鐵口孔道，煤氣在泥套處遇空氣發(fā)生局部爆炸造成鐵口噴濺。所以要治理鐵口噴濺首先要阻斷鐵口孔道與煤氣的通道。以下對(duì)通路產(chǎn)生進(jìn)行分析:

(1)冷卻壁間縫隙 高爐冷卻壁間縫隙采用碳化硅搗打料填充，間縫隙狹小，內(nèi)寬外窄。外側(cè)縫隙一般在20～30mm，內(nèi)側(cè)縫隙最大可至80mm，搗料施工非常困難。以往采用手工搗打，密實(shí)度難以保證，開(kāi)爐后碳化硅搗打料受熱收縮，出現(xiàn)較大縫隙，形成煤氣通道。

(2)風(fēng)口各套與風(fēng)口組合磚之間縫隙 由于風(fēng)口套為銅件，熱膨脹系數(shù)大。高爐投入生產(chǎn)后，受溫度影響，風(fēng)口套及組合磚均會(huì)膨脹，為了保護(hù)設(shè)備，消除熱應(yīng)力，風(fēng)口套與組合磚之間需要充填緩沖泥漿，這也為通道的形成創(chuàng)造了條件。

(3)耐火砌體間縫隙 耐火磚之間需要用結(jié)合劑填充密封。如果灰漿不夠飽滿(mǎn)，磚縫就會(huì)超標(biāo)，加之鐵口通道所選用的耐材比較復(fù)雜，碳磚和剛玉磚組合在一起，由于材料性質(zhì)的差異，也給鐵口通道的密封帶來(lái)很大困難。

(4)爐殼與冷卻壁間縫隙 在高爐砌筑時(shí)完成后，烘爐期間采取壓力灌漿，以增加密實(shí)度。灌漿料受熱會(huì)有部分揮發(fā)會(huì)造成冷卻壁與爐殼間存在較多的縫隙，逐漸形成煤氣通路。

(5）炮泥質(zhì)量差 在結(jié)焦過(guò)程中炮泥強(qiáng)度不夠，以鐵口中心為圓心發(fā)生放射性裂紋，大大加速了煤氣通道的形成。

(6）設(shè)備缺陷 打泥壓力不夠等都會(huì)造成鐵口孔道不規(guī)則，產(chǎn)生鐵流不穩(wěn)。爐前人員在操作時(shí)，沖擊與旋轉(zhuǎn)運(yùn)用不當(dāng)、鐵口孔道直徑不均、未烘潮鐵口等都會(huì)引發(fā)鐵口噴濺。為此六號(hào)高爐采取“由表及里，由簡(jiǎn)至繁”的方式解決鐵口噴濺問(wèn)題，先試用成本最低的方法，一一排除發(fā)生原因。

3.2治理辦法過(guò)程

以下是治理過(guò)程的總結(jié)（按時(shí)間順序）：

(1）提高爐前操作水平，杜絕潮鐵口出鐵，每次鐵穩(wěn)定打泥壓力和打泥量，可鐵口依舊噴濺嚴(yán)重。

(2）試用提高炮泥質(zhì)量增加打泥壓力增加打泥量保護(hù)泥包的方法治理鐵口噴濺，但取得的效果并不理想。

(3）爐缸灌漿，利用多次休風(fēng)機(jī)會(huì)，多次為東西兩個(gè)鐵口進(jìn)行灌漿處理，發(fā)現(xiàn)每次都灌漿都取得了明顯抑制噴濺效果，下面是對(duì)爐缸灌漿數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析。因?yàn)槔涿婀酀{較熱面灌漿操作簡(jiǎn)單，可利用短期休風(fēng)灌漿，并分析砌筑過(guò)程中的熱面搗打料填充較冷面灌漿可控性高，密封性好，所以六號(hào)高爐首先采取冷面灌漿治理理，雖然有效果但是并不明顯,如表1: 

           表1用料和效果如下                            /t

在處理完冷卻壁與爐皮之間縫隙后又對(duì)其冷卻壁與碳磚之間的熱面進(jìn)行灌漿，并計(jì)劃?rùn)z修后進(jìn)行處理，本次采用碳素膠質(zhì)泥料對(duì)其進(jìn)行灌漿，共用料25桶，基本解決了西鐵場(chǎng)鐵口噴濺問(wèn)題，但是東鐵口仍有噴濺問(wèn)題，在10月20日高爐休風(fēng)對(duì)東鐵口進(jìn)行灌漿處理，共用料16桶，復(fù)風(fēng)后，東鐵口噴濺問(wèn)題得到解決，至此高爐鐵口噴濺問(wèn)題基本解決,如表2:

                            表2熱面灌漿表如下                      /t

通過(guò)以上措施，六號(hào)高爐準(zhǔn)確有效的找到問(wèn)題所在，并在沒(méi)有影響生產(chǎn)的前提下，解決了高爐鐵口噴濺問(wèn)題，在后續(xù)的生產(chǎn)工作中，鐵口杜絕了噴濺現(xiàn)象，干渣量也大幅度的降低，爐前設(shè)備、設(shè)施也得到了有效的保護(hù)，降低了生產(chǎn)成本，提高了出鐵質(zhì)量，改善了高爐工作現(xiàn)場(chǎng)的衛(wèi)生環(huán)境，有效的保證了員工的身心健康，為高爐順行與強(qiáng)化冶煉提供了有效的保障。

4總結(jié)

鐵口噴濺是高爐生產(chǎn)中常見(jiàn)的現(xiàn)象，也是反映爐缸工作狀態(tài)普遍現(xiàn)象之一，如果長(zhǎng)時(shí)間得不到有效的處理，將嚴(yán)重影響工作環(huán)境，生產(chǎn)成本，出鐵質(zhì)量等。本次西鋼六號(hào)高爐鐵口噴濺問(wèn)題，找到了主要影響因素，并有計(jì)劃有組織的進(jìn)行處理，在沒(méi)有影響生產(chǎn)計(jì)劃的前提下，徹底的解決了鐵口噴濺問(wèn)題。穩(wěn)定了出鐵次數(shù)和出鐵質(zhì)量，提高了高爐產(chǎn)量，優(yōu)化高爐生產(chǎn)指標(biāo)，改善了現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生環(huán)境。

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