摘  要  通過對龍鋼高爐鐵口操作與維護中的存在問題進行分析，得出提高鐵口深度合格率是高爐鐵口操作與維護的關鍵，既要控制好鐵口的角度、深度、直線度、口徑準確度、正點率、出鐵均勻率；又要選擇合理的開口機、泥炮、鉆頭和鉆桿；同時要確保炮泥質量，通過一系列的措施，龍鋼高爐鐵口操作與維護有了很大的進步，各項指標明顯改善。

關鍵詞  高爐  鐵口  操作　維護

1  概述

高爐鐵口區域是爐缸內最薄弱環節之一，科學合理地維護好鐵口是爐前操作的重要工作。近年來，隨著龍鋼高爐大型化、現代化進程加快，冶煉強度的提高，給爐前操作提出了許多新要求。通過多年的工作實踐，在高爐鐵口的操作與維護上，龍鋼人總結了一套有龍鋼特色的操作思路，關鍵是要把握好爐前操作的主要指標------即鐵口深度，角度，直線度，孔道均勻度，出鐵正點率等，同時力爭放凈渣、鐵，確保出鐵均勻率；二是使用了先進的液壓泥炮和開口機，并能科學合理地操作，匹配合理的鉆頭鉆桿，定期更換修補泥套；三是通過不斷調整提高炮泥的質量。實現以上三點后，龍鋼高爐鐵口的操作與維護提到一個新水平，爐前管理上了一個新臺階，這對長期穩定鐵口，提高爐前工作效率，降低生產成本以及延長爐底爐缸壽命都起到了很大作用。

2  提高鐵口深度合格率

爐前操作指標中最重要的是鐵口深度合格率，但是影響鐵口深度合格率的原因很多，通過龍鋼近年大高爐的操作總結，主要有以下幾個方面。

2.1  鐵口深度

合理的鐵口深度是出凈渣、鐵的有效保障。鐵口深度是指鐵口至泥包外殼的實際厚度。要保證有效鐵口深度要做好以下幾點：①要穩定鐵口角度；②有渣口的高爐要放凈上渣；③要保證鐵口（孔道）直線度；④要穩定打泥時間，保證打泥量，防止漏泥跑泥；⑤提高炮泥質量；⑥選擇結構合理的泥炮、開口機；⑦要提高爐前工操作維護水平；⑧科學合理地配置鉆頭鉆桿。合理的鐵口深度一般是爐缸原內襯加爐殼厚度的1.2-1.5倍。不同容積高爐對鐵口深度要求也不同。

2.2  鐵口角度

鐵口角度與泥包形成的位置有直接關系，位置不定，深度不準。尤其目前使用單連桿無軌開口機的高爐，鐵口的角度實際是假想角度，對準鐵口的一瞬間是一個設定的度數，當鉆進到一定深度，角度就逐漸變大，特別是遇到夾鐵、夾渣、泥包斷層面時，最后的實際角度甚至超過19°，這樣的隨意“角度”泥包形成的上下左右位置和理論設計位置相差甚遠，很難保證合理的鐵口深度。所以每次打泥都要對不穩定的舊鐵口孔道進行修補，同時又要在新的位置產生新的泥包。長期以來修補后的舊孔道與新孔道炮泥燒結性差，加之孔道不標準，一受到渣鐵的沖刷和侵蝕、鐵口坍塌，鐵口孔道就變得不規則，鐵口變大，這樣極容易造成鐵口燒穿，嚴重時會出現跑大流、噴焦，不盡快進行修補會導致鐵口冷卻壁燒穿。因此，我們選擇使用有液壓轉臂式開口機和液壓泥炮，這樣結構的開口機、泥炮開堵鐵口“穩、準、快”。

2.3  放凈渣鐵

強調出鐵均勻率的同時，要強調放凈渣鐵，渣鐵出不凈，堵口炮泥出現漂浮，使鐵口連續過淺，同時增加了出渣量。由于孔道不規范，在打泥過程中鐵口的修補量過大，影響炮泥的流速，使新泥包殼產生裂紋，泥包減薄，深度達不到要求，孔道變大，控制不住鐵水流速，容易出現卡焦、跑焦現象。

3  選擇先進合適的開鐵口裝備

3.1  開鐵口機

近幾年隨著冶煉強度的提高，已基本無人工開鐵口，開口機就成了必要工具。開鐵口時須穩、準、快。穩：就是在開鐵口時開口機整個大臂、行走機架、行走小車的擺動比較大，究其原因有設計結構不合理的一面，另一面是行走小車與軌梁之間間隙太大，特別設備使用到中后期，要對間隙進行定期調整（以能夠自動滑行為佳），這樣，一是可以減少在鉆進中軸向徑跳，減少口徑誤差，保持鐵水流速均勻；二是遇到夾鐵、夾渣后小車不會遇到堅硬層產生晃動現象。準：就是開口機對準鐵口的準確率要達到100%，任何角度的偏移都會破壞泥套，造成堵不住鐵口或跑泥現象。快：開鐵口的時間越短越好，1280m3高爐要求2-3min，1800m3高爐要求3-5min，退鉆時間要求3-7s。

近幾年，隨著龍鋼大高爐的投產，引進了新式的液壓開鐵口機和泥炮，新設備伴隨著新工藝的使用和成熟。新工藝采用的是三步曲即“鉆、打、捅”。鉆：利用進給機構對鉆進機構向前推進。打：在鉆進中遇到夾鐵、夾渣堅硬層后利用振打機構將其破碎，以保證有效進尺。捅：鉆進深度剩余200-300mm后，退出鉆桿換上捅桿利用正打機構將鐵口打穿。

3.2  鉆桿鉆頭

開口機的鉆桿鉆頭匹配時有嚴格要求的。以前龍鋼人都忽略這一點。鉆頭過大鉆桿過細，鉆桿的抗振效果差，鉆削過程中發彈，進尺緩慢，對孔道的損壞比較大，孔道比實際鉆頭直徑大6-10mm。鉆頭小而鉆桿粗，排屑效果差，易造成卡鉆、悶鉆，結成灰鐵瘤，影響進尺、退鉆，經常發生用氧氣燒掉鉆頭情況。因此，選擇合理的鉆桿鉆頭十分重要。

鉆桿應該選擇厚壁（￠13mm*￠38mm）專用扦具鋼。它耐高溫、抗振打、不易彎曲、再利用率高。不主張使用中厚無縫管（￠22mm*￠38mm）。它耐高溫、抗振性能差，易彎曲、斷裂。由于彎曲后的鉆桿、鉆頭已失去了有效的切削力，鐵口打穿的一瞬間對泥包的破壞很大。所以科學合理地配置鉆桿、鉆頭，對降低鐵口區域維護量，保證合理的鐵口深度十分重要。

4  鐵口泥套制作的改進和泥套的維護

鐵口泥套是鐵口堵口時鐵口與泥炮的工作接觸面，以前在小高爐操作中常常由于泥套質量不好造成堵口時出現冒泥、漏泥，嚴重時造成高爐減風、甚至放風堵口，從而影響鐵口深度的穩定和出鐵均勻率的提高給高爐穩定順行造成不利。

4.1  泥套制作的改進

龍鋼1-2#號高爐1280m3在投產后，鐵口泥套采用搗打料制作，搗打料泥套制作困難、使用壽命短，因泥套破損造成鐵口封不上時有發生，給爐前作業和高爐正常生產帶來了一定的負面影響。為此開爐四個月后改為澆鑄料泥套。具體制作過程是：整體泥套300mm深左右、填充澆鑄料、固化、先小火然后大火烘烤，由于澆鑄料泥套強度高、不易破損，基本上消除了因泥套破損而引起的減風或常壓堵鐵口事故。

4.2  泥套的快速修補

用澆鑄料制作鐵口泥套的時間較長通常需要3-4小時，所以用澆鑄料制作泥套時，一般均在休風時進行。當泥套局部破損時，可以采用快速修補法。

4.3  泥套的維護

為了延長泥套的使用壽命，制定了澆鑄料泥套維護保養方法。出鐵前，鐵口區域渣鐵要清理干凈，泥套完整，表面干凈平整。打鐵口前先用開口機提前開眼，以防鉆歪，在出鐵過程中嚴密切注視鐵口泥套，要用氧氣將噴濺在泥套的渣鐵吹凈，保證堵鐵口時炮頭與泥套吻合嚴密、不冒泥，如果連續跑泥，應重做泥套。

5  鐵口管理

5.1  增加鐵口深度

鐵口過深,出鐵時開鐵口的難度增大,維護的難度增大,出鐵的各種消耗和工人的勞動強度增大，但能夠減少爐缸內的渣鐵的環流現象,從而減少渣鐵水對爐缸的沖刷,延長高爐的使用壽命。鐵口淺,易于維護,鐵口好開,但不利于高爐的長壽。鐵口淺，由于出鐵后爐內的渣鐵液面相對較高,不利于高爐的強化冶煉和穩定順行。所以要結合實際情況制定合理的鐵口深度。     龍鋼1-2#高爐1280m3高爐鐵口設計深度為2400mm，鐵口用組合碳磚砌筑，鐵口角度開爐設計角度8°～13°，開爐初期鐵口深度為2.4m，鐵口工作相對比較穩定，但隨著高爐的強化，鐵口深度由2400mm降至1800～ 2000mm，鐵口深度不能滿足高強度冶煉的要求，鐵口出鐵過程中噴濺比較大。如果出凈渣鐵、出鐵時間較長，主溝兩側堆渣比較嚴重，爐前工人勞動強度大，容易造成堵不上鐵口，而且嚴重烤烘液壓炮，造成使用壽命縮短。考慮到強化冶煉、出渣、出鐵的需要，改進炮泥質量，鐵口深度由1800～2000mm增至2000～2200mm，效果顯著。        

龍鋼3-4#高爐1800m3高爐鐵口設計深度為3200mm，鐵口用組合碳磚砌筑，鐵口角度開爐設計角度7°～12°，開爐初期鐵口深度為3.2m，鐵口工作相對比較穩定，但隨著高爐的強化，鐵口深度由3200mm降至2600～2800mm，鐵口深度不能滿足高強度冶煉的要求，鐵口出鐵過程中噴濺比較大。如果出凈渣鐵、出鐵時間較長，主溝兩側堆渣比較嚴重，爐前工人勞動強度大，容易造成堵不上鐵口，而且嚴重烤烘液壓炮，造成使用壽命縮短。考慮到強化冶煉、出渣、出鐵的需要，改進炮泥質量，鐵口深度由2600～2800mm增至2800～3000mm，效果顯著。

5.2  控制鐵口中心和防止鐵口區域漏水 

在鐵口維護和管理中，鐵口中心線的控制也相當重要，若兩鐵口孔道中心線不在同一水平面上，在同等條件下會發生一個鐵口出鐵時間長，另一個鐵口出鐵時間短的現象，出渣出鐵量相差較大，這樣會給鐵口維護和正常生產組織帶來困難。為保證鐵口中心線位置的準確，規定每半月測量一次鐵口中心標高和左右位置，發現偏移及時調整炮嘴中心位置，保證鐵口實際孔道上下偏離中心小于50mm，左右偏離中心小于20mm。 如果鐵口出現漏水，則鐵口噴濺嚴重、泥套固定不住、鐵口維護困難、跑焦炭，因此，發現鐵口漏水時，應及時找出漏水原因及漏水位置，并及時進行處理。發現鐵口上方風口小套漏水嚴重時，應及時休風更換。 

5.3  控制好打泥量和退炮時間 

一般打泥量越大，打泥壓力越低，需要退炮時間越長。為了給高爐強化創造條件，經過一段時間的探索，退炮時間由原來的30分鐘縮短到20分鐘，并且根據鐵口的工作狀態及爐缸渣鐵殘存量而選用不同直徑的鉆頭。鐵口深度夠深，堵鐵口時不冒泥。減風及渣鐵殘存量大時選用直徑大的鉆頭，否則選擇直徑小的鉆頭。

5.4  提高炮泥質量

炮泥質量對泥包的強度影響很大，特別前幾年小型高爐在強化冶煉后，日出鐵次數在18次，最多時增加到20次，特別是取消了放上渣工藝后，鐵口維護難度增大，因此，對鐵口炮泥要求提出了更高的要求，現在的炮泥必須要有足夠的耐火度，合適的氣孔率，以及抗鐵水沖刷、侵蝕能力強，同時要有較好的透氣性，易于烘干不裂，燒結性能好，強度高，開口性能好，環境污染小，還要有適當的可塑性等。

近幾年龍鋼高爐使用的炮泥是無水炮泥。無水炮泥是以剛玉、碳化硅、焦粉、粘土等為主要配料，以二蒽油、樹脂等作結合劑。

5.5  加強出鐵間隔時間管理

合理的控制出鐵間隔時間能夠達到均勻出鐵的目的,從而減少出鐵不均勻對高爐爐況的影響,為高爐強化冶煉創造條件。出鐵的間隔時間取決于爐況順行允許的爐內存渣鐵量和爐前出鐵前準備工作的作業時間(指堵口后的壓炮時間和做出鐵準備工作及開口作業所需時間)、鐵水罐調配時間及出鐵時間(指兩個鐵口輪流工作)。出鐵的間隔時間應控制在合理的范圍之內,時間過短,由于產生的渣鐵量過少,加上鐵口深度不穩定和爐缸工作不均勻等原因的影響,會造成鐵口打開后沒有渣鐵空噴的現象,或由于渣鐵很少很快就出空的現象。造成出鐵波動大從而影響高爐的穩定和順行。同時出鐵次數也會上升,造成不必要的浪費,增加了工人的勞動強度。出鐵間隔時間過長,會造成出鐵時間過長,出鐵前期爐子壓力升高的現象(受憋)，也不利于高爐的強化冶煉和高爐穩定順行。

龍鋼1-2#號高爐利用無水炮泥，它強度高、抗渣鐵侵蝕性能好，所以采用鐵次少、出鐵時間長和出鐵間隔短的出鐵方式出鐵。1-2#號高爐在正常冶煉條件下，出鐵間隔必須小于40分鐘，每日出鐵次數15±1次，鐵流量控制3.6噸/分鐘，放鐵時間控制45-60分鐘，并要求在下列情況下立即出鐵：①按料批計算存渣鐵較多；②鐵口打開40分鐘不下渣；③鐵流小、鐵口打開后60分鐘出鐵不足200噸；④鐵水罐配置不足也可提前打開另一個鐵口出鐵。另外，要求工長對每次鐵的理論出鐵量進行計算，鐵量差不得超過50噸。

龍鋼3-4#號高爐利用無水炮泥，它強度高、抗渣鐵侵蝕性能好，所以采用鐵次少、出鐵時間長和出鐵間隔短的出鐵方式出鐵。3-4#號高爐在正常冶煉條件下，出鐵間隔必須小于40分鐘，每日出鐵次數10±1次，鐵流量控制4.9噸/分鐘，放鐵時間控制80-100分鐘，并要求在下列情況下立即出鐵：①按料批計算存渣鐵較多；②鐵口打開60分鐘不下渣；③鐵流小、鐵口打開后60分鐘出鐵不足240噸；④鐵水罐配置不足也可提前打開另一個鐵口出鐵。另外，要求工長對每次鐵的理論出鐵量進行計算，鐵量差不得超過50噸。

6  強化設備點檢抓好開口機、泥炮設備日常維護

設備運轉正常，可及時將鐵口打開，渣鐵出凈及時堵口。如果對設備重視不夠，使設備帶病作業，會給爐況造成重大隱患。因此，加強設備管理是減少設備事故的關鍵，為此，高爐采用了設備點檢掛牌制度。首先，對每個設備建立臺帳，由當班崗位工負責記錄設備情況，同時要求每班崗位工對所轄設備進行點檢，每小時一次，所發現的問題要及時通知主控室，由主控室人員負責通知各相關單位，進行檢修處理，并將所發現問題及處理結果以文字的形式寫在點檢記錄本上。為了保證崗位工按時按規定路線點檢和點檢的效果特制定了點檢掛牌制度。高爐車間要不定期在相關設備上掛上點檢牌，崗位工如果在點檢周期內不點檢設備發現不到點檢牌，則車間對崗位工進行考核，同時獎罰均與工長掛鉤。通過實行點檢掛牌制，崗位工的責任心得到了加強，設備事故明顯減少。

7  結語

提高鐵口深度合格率對保護好高爐鐵口區域起到了至關重要的作用。要提高鐵口深度合格率，關鍵在于控制好鐵口的角度、深度、直線度、口徑準確度、正點率、出鐵均勻率，要選擇合理的開口機、泥炮、鉆頭和鉆桿，同時要嚴格要求廠家控制合理的炮泥配比，提高炮泥質量，同時加強現場無水炮泥的管理，防止水分進入，影響炮泥的強度和硬度。只有通過不斷的總結和摸索，大高爐鐵口的操作與維護水平才能進一步提高和穩定，才能達到降低生產成本、延長高爐壽命的目的。

8  參考文獻

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