涂春林
（湖南漣源鋼鐵集團(tuán)公司煉鐵廠）
摘 要 漣鋼8#高爐開(kāi)爐初期鐵口出鐵噴濺嚴(yán)重，通過(guò)采取改進(jìn)炮泥質(zhì)量、鐵口灌漿等方法進(jìn)行治理，取得了良好的效果，消除了鐵口噴濺問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 高爐 鐵口噴濺 灌漿 炮泥
1 前言
漣鋼8#高爐有效容積2800m3，于2011年10月開(kāi)工建設(shè)，2013年3月22日點(diǎn)火開(kāi)爐。高爐設(shè)計(jì)32個(gè)風(fēng)口，兩個(gè)矩形出鐵場(chǎng)，4個(gè)鐵口，相鄰兩鐵口之間夾角為90°。泥炮和開(kāi)口機(jī)同側(cè)布置。正常出鐵制度為對(duì)稱(chēng)兩個(gè)出鐵口交替出鐵，另外兩個(gè)修補(bǔ)備用。自該高爐投產(chǎn)后4個(gè)月里，鐵口出鐵噴濺問(wèn)題嚴(yán)重，從開(kāi)口到堵口期間的60～100min里持續(xù)噴濺，渣鐵流發(fā)散嚴(yán)重，造成出鐵過(guò)程煙塵大，爐前除塵系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)重難以及時(shí)排除，出鐵場(chǎng)煙塵污染嚴(yán)重；而且堵口后主溝噴濺殘留渣鐵堆積嚴(yán)重，爐前清理勞動(dòng)強(qiáng)度大，有時(shí)還出現(xiàn)清理不及時(shí)而影響開(kāi)口時(shí)間，造成爐內(nèi)減氧及減風(fēng)操作，威脅高爐爐況的穩(wěn)定。如何解決鐵口噴濺問(wèn)題已經(jīng)成為高爐爐況穩(wěn)定、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、環(huán)保等各方面的重點(diǎn)工作內(nèi)容。
2 鐵口噴濺的原因分析
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)題之一，特別是新建高爐尤其常見(jiàn)。造成噴濺的原因可能有：鐵口區(qū)域炭磚與冷卻壁之間及炭磚與陶瓷杯之間出現(xiàn)縫隙，煤氣竄漏；開(kāi)口機(jī)撞擊，破壞孔道，產(chǎn)生裂紋，煤氣竄漏；炮泥體積收縮，產(chǎn)生高溫收縮裂紋，煤氣竄漏；炮泥潮濕；冷卻水滲漏；爐缸工作均勻性差，焦炭堆積，煤氣下行；鐵口孔道不規(guī)則等。通過(guò)分析，排除炮泥潮濕、冷卻水滲漏、爐缸不活躍等因素，確定8#高爐是由于竄煤氣造成的鐵口噴濺。
為了準(zhǔn)確找出造成鐵口噴濺的氣源，結(jié)合8#高爐鐵口結(jié)構(gòu)，通過(guò)觀察開(kāi)鐵口過(guò)程，同時(shí)將鐵口鉆開(kāi)不同的深度（500、800、1200、1500、1800mm），根據(jù)鐵口噴出煤氣火時(shí)的位置、大小，開(kāi)鐵口時(shí)鐵口易滲漏和斷裂的位置等，確認(rèn)煤氣來(lái)源主要是在600mm和2100mm處，也就是高爐炭磚和冷卻壁的間隙、炭磚和陶瓷杯之間的間隙處竄出的煤氣。
2.1 鐵口區(qū)域炭磚與冷卻壁、炭磚與陶瓷杯之間存在間隙
8#高爐砌磚時(shí)，設(shè)計(jì)要求鐵口區(qū)域炭磚頂砌，即炭磚與冷卻壁之間無(wú)間隙，但實(shí)際上難以做到百分之百零間隙，可能存在0～5mm的縫隙，此縫隙用炭油填充。非鐵口區(qū)域的炭磚與冷卻壁之間有80mm縫隙，此縫隙用炭素?fù)v打料填充。炭磚與陶瓷杯之間有40mm縫隙。此縫隙采用陶瓷杯廠家的剛玉澆注料填充。這兩處縫隙填料若不密實(shí)，則可能形成了裂紋或縫隙，從而導(dǎo)致煤氣竄漏，鐵后噴濺。
2.2 炮泥質(zhì)量的影響
高爐出鐵時(shí)，炮泥承受1450～1500℃的高溫，當(dāng)渣鐵出完重新堵口時(shí)，常溫下的炮泥使出鐵口殘余炮泥表面溫度從1500℃劇降至100℃左右，溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力使殘留炮泥內(nèi)部產(chǎn)生裂紋；同時(shí)新炮泥在快速干燥與燒結(jié)的過(guò)程中，水分和結(jié)合劑會(huì)揮發(fā)，內(nèi)部產(chǎn)生大量氣孔，并在接觸面附近產(chǎn)生縫隙，液態(tài)渣鐵滲入，使鐵口難開(kāi)，炮泥產(chǎn)生裂紋，甚至造成鐵口斷裂，致使煤氣竄漏，鐵口噴濺。特別是炮泥質(zhì)量差時(shí)更為顯著。
3 治理措施
3.1 灌漿
為了消除煤氣竄漏引起的噴濺，必須堵住煤氣通道，即要封住炭磚與冷卻壁之間和炭磚與陶瓷杯之間的間隙，為此，采取了灌漿的辦法。一是利用高爐休風(fēng)機(jī)會(huì)，對(duì)鐵口區(qū)域進(jìn)行灌漿，灌漿口就利用鐵口框架留用的灌漿孔以及在鐵口周?chē)_(kāi)孔，施工由專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行。二是在高爐不休風(fēng)的情況進(jìn)行鐵口通道壓漿。
第二種方法存在以下問(wèn)題：（1）鐵口通道灌漿時(shí)，不能有效密封，沒(méi)有壓力，漿料無(wú)法灌入；（2）鐵口煤氣濃度較大，操作人員無(wú)法接近；（3）由于鐵口溫度高，傳統(tǒng)的炭素質(zhì)灌漿料壓入后會(huì)馬上燒結(jié)凝固，不能有效壓入，起不到封堵縫隙的作用。
為此，利用液壓炮的工作原理，研制了用以壓入漿料的專(zhuān)用炮冒，用液壓炮密封鐵口通道，同時(shí)根據(jù)鐵口通道的溫度，結(jié)合灌漿料和炮泥性能，配置專(zhuān)用的灌漿料，在灌漿作業(yè)時(shí)，通過(guò)開(kāi)口機(jī)鉆鐵口至2100mm位置，按照更換專(zhuān)用炮頭→通過(guò)專(zhuān)用炮頭的灌漿管快速接頭接好減壓閥→連接灌漿設(shè)備→進(jìn)行灌漿作業(yè)的灌漿流程進(jìn)行灌漿作業(yè)。這一作業(yè)也是由專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行。
3.2 改善炮泥質(zhì)量
8#高爐炮泥用的是漣鋼當(dāng)?shù)氐娜齻€(gè)廠家的炮泥，這三個(gè)廠家開(kāi)始都認(rèn)為鐵口噴濺是鐵口結(jié)構(gòu)的問(wèn)題以及是新高爐開(kāi)爐普遍存在的問(wèn)題，通過(guò)改善炮泥質(zhì)量是無(wú)法解決噴濺問(wèn)題的。為此，我們特購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量較好的北京瑞爾炮泥100t試用，效果明顯，出鐵時(shí)間長(zhǎng)半小時(shí)左右，噴濺現(xiàn)象明顯改善。在這種情況下，三個(gè)廠家加速調(diào)制新配方的炮泥，以改善炮泥質(zhì)量。使用新炮泥后，雖然不及北京瑞爾炮泥，但是比以前好很多。
3.3 穩(wěn)定爐況，加強(qiáng)爐前作業(yè)
爐內(nèi)操作好高爐，保持風(fēng)量風(fēng)壓的穩(wěn)定，爐溫的穩(wěn)定，邊緣氣流的穩(wěn)定，減少氣流的波動(dòng)對(duì)出鐵的影響。
爐前進(jìn)行穩(wěn)定鐵口深度攻關(guān)，由爐前技師跟班指導(dǎo)，通過(guò)控制合適打泥量、選擇合適大小的鉆頭、杜絕堵口冒泥事故等措施，將鐵口深度穩(wěn)定在在3.2m到3.6m之間。通過(guò)對(duì)爐前作業(yè)的加強(qiáng)，沒(méi)有出現(xiàn)淺鐵口及過(guò)深鐵口的情況，出鐵時(shí)間逐步穩(wěn)定在90min到120min。有時(shí)出現(xiàn)鐵口噴濺時(shí)，立即重新堵鐵口，送很少量的泥，再立即退炮，當(dāng)爐鐵的噴濺現(xiàn)象也可消除。
4 治理效果
通過(guò)以上幾個(gè)措施的實(shí)施，開(kāi)爐4個(gè)月后，鐵口噴濺現(xiàn)象得到有效控制（見(jiàn)圖1、圖2）。
5 結(jié)語(yǔ)
鐵口噴濺是高爐常見(jiàn)的問(wèn)題，特別是新建高爐，噴濺尤為嚴(yán)重，漣鋼8#高爐通過(guò)實(shí)踐摸索，分析清楚噴濺產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的措施，鐵口噴濺現(xiàn)象得到有效治理。
