摘  要  通過對龍鋼高爐鐵口操作與維護(hù)中的存在問題進(jìn)行分析，得出提高鐵口深度合格率是高爐鐵口操作與維護(hù)的關(guān)鍵，既要控制好鐵口的角度、深度、直線度、口徑準(zhǔn)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(zhì)量，通過一系列的措施，龍鋼高爐鐵口操作與維護(hù)有了很大的進(jìn)步，各項指標(biāo)明顯改善，滿足了高爐進(jìn)一步強化。

關(guān)鍵詞  高爐  鐵口  操作  維護(hù)

1  概述

龍鋼煉鐵廠擁有高爐5座，1280 m3高爐2座、1800 m3高爐3座。進(jìn)入2017年，鋼鐵市場回暖，2月14日龍鋼1#高爐（1280 m3）開爐投產(chǎn)，2月27日2#高爐（1280 m3）相繼開爐投產(chǎn)。隨著5座高爐開足馬力全面生產(chǎn)、釋放產(chǎn)能，高爐進(jìn)一步強化，產(chǎn)量得到大幅度的提升，高爐爐前出鐵尤為顯得很重要。高爐鐵口區(qū)域是爐缸內(nèi)最薄弱環(huán)節(jié)之一，科學(xué)合理地維護(hù)好鐵口是爐前操作的重要工作。通過一年來的工作實踐，在高爐鐵口的操作與維護(hù)上，龍鋼人總結(jié)了一套有龍鋼特色的操作思路，關(guān)鍵是要把握好爐前操作的主要指標(biāo)------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(jìn)的液壓泥炮和開口機，并能科學(xué)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(diào)整提高炮泥的質(zhì)量。實現(xiàn)以上三點后，龍鋼高爐鐵口的操作與維護(hù)提到一個新水平，爐前管理上了一個新臺階，這對長期穩(wěn)定鐵口，提高爐前工作效率，降低生產(chǎn)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(biāo)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，通過龍鋼一年來大高爐的操作總結(jié)，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(wěn)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(wěn)定打泥時間，保證打泥量，防止漏泥跑泥；⑤提高炮泥質(zhì)量；⑥選擇結(jié)構(gòu)合理的泥炮、開口機；⑦要提高爐前工操作維護(hù)水平；⑧科學(xué)合理地配置鉆頭鉆桿。合理的鐵口深度一般是爐缸原內(nèi)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(guān)系，位置不定，深度不準(zhǔn)。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(zhǔn)鐵口的一瞬間是一個設(shè)定的度數(shù)，當(dāng)鉆進(jìn)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(shè)計位置相差甚遠(yuǎn)，很難保證合理的鐵口深度。所以每次打泥都要對不穩(wěn)定的舊鐵口孔道進(jìn)行修補，同時又要在新的位置產(chǎn)生新的泥包。長期以來修補后的舊孔道與新孔道炮泥燒結(jié)性差，加之孔道不標(biāo)準(zhǔn)，一受到渣鐵的沖刷和侵蝕、鐵口坍塌，鐵口孔道就變得不規(guī)則，鐵口變大，這樣極容易造成鐵口燒穿，嚴(yán)重時會出現(xiàn)跑大流、噴焦，不盡快進(jìn)行修補會導(dǎo)致鐵口冷卻壁燒穿。因此，我們選擇使用有液壓轉(zhuǎn)臂式開口機和液壓泥炮，這樣結(jié)構(gòu)的開口機、泥炮開堵鐵口“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”。

2.3  放凈渣鐵

強調(diào)出鐵均勻率的同時，要強調(diào)放凈渣鐵，渣鐵出不凈，堵口炮泥出現(xiàn)漂浮，使鐵口連續(xù)過淺，同時增加了出渣量。由于孔道不規(guī)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(chǎn)生裂紋，泥包減薄，深度達(dá)不到要求，孔道變大，控制不住鐵水流速，容易出現(xiàn)卡焦、跑焦現(xiàn)象。

3  選擇先進(jìn)合適的開鐵口裝備

3.1  開鐵口機

3.1.1  開口機

一年來隨著冶煉強度的提高，鐵水產(chǎn)量的提升，開口機就成了高爐爐前的重要工具。開鐵口時須穩(wěn)、準(zhǔn)、快。穩(wěn)：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(shè)計結(jié)構(gòu)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(shè)備使用到中后期，要對間隙進(jìn)行定期調(diào)整（以能夠自動滑行為佳），這樣，一是可以減少在鉆進(jìn)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(chǎn)生晃動現(xiàn)象。準(zhǔn)：就是開口機對準(zhǔn)鐵口的準(zhǔn)確率要達(dá)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(xiàn)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。

3.1.2  開口機操作

開鐵口操作采用了三步曲即“鉆、打、捅”。鉆：利用進(jìn)給機構(gòu)對鉆進(jìn)機構(gòu)向前推進(jìn)。打：在鉆進(jìn)中遇到夾鐵、夾渣堅硬層后利用振打機構(gòu)將其破碎，以保證有效進(jìn)尺。捅：鉆進(jìn)深度剩余200-300mm后，退出鉆桿換上捅桿利用正打機構(gòu)將鐵口打穿。

3.2  鉆桿鉆頭

開口機的鉆桿鉆頭匹配時有嚴(yán)格要求的。以前龍鋼人都忽略這一點。鉆頭過大鉆桿過細(xì)，鉆桿的抗振效果差，鉆削過程中發(fā)彈，進(jìn)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(jié)成灰鐵瘤，影響進(jìn)尺、退鉆，經(jīng)常發(fā)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(yīng)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(xué)合理地配置鉆桿、鉆頭，對降低鐵口區(qū)域維護(hù)量，保證合理的鐵口深度十分重要。

4  鐵口泥套制作的改進(jìn)和泥套的維護(hù)

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(zhì)量不好造成堵口時出現(xiàn)冒泥、漏泥，嚴(yán)重時造成高爐減風(fēng)、甚至放風(fēng)堵口，從而影響鐵口深度的穩(wěn)定和出鐵均勻率的提高給高爐穩(wěn)定順行造成不利。

4.1  泥套制作的改進(jìn)

龍鋼1-2#號高爐1280m3在投產(chǎn)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(fā)生，給爐前作業(yè)和高爐正常生產(chǎn)帶來了一定的負(fù)面影響。為此改為澆鑄料泥套。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(fēng)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(fēng)時進(jìn)行。當(dāng)泥套局部破損時，可以采用快速修補法。

4.3  泥套的維護(hù)

為了延長泥套的使用壽命，制定了澆鑄料泥套維護(hù)保養(yǎng)方法。出鐵前，鐵口區(qū)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(yán)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(yán)密、不冒泥，如果連續(xù)跑泥，應(yīng)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(hù)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(nèi)的渣鐵的環(huán)流現(xiàn)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(hù),鐵口好開,但不利于高爐的長壽。鐵口淺，由于出鐵后爐內(nèi)的渣鐵液面相對較高，不利于高爐的強化冶煉和穩(wěn)定順行。所以要結(jié)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(shè)計深度為2400mm，鐵口用組合碳磚砌筑，鐵口角度開爐設(shè)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(wěn)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(cè)堆渣比較嚴(yán)重，爐前工人勞動強度大，容易造成堵不上鐵口，而且嚴(yán)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(jìn)炮泥質(zhì)量，鐵口深度由1800～2000mm增至2000～2200mm，效果顯著。                   

龍鋼3-5#高爐1800m3高爐鐵口設(shè)計深度為3200mm，鐵口用組合碳磚砌筑，鐵口角度開爐設(shè)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(wěn)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(cè)堆渣比較嚴(yán)重，爐前工人勞動強度大，容易造成堵不上鐵口，而且嚴(yán)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(jìn)炮泥質(zhì)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(qū)域漏水 

在鐵口維護(hù)和管理中，鐵口中心線的控制也相當(dāng)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(fā)生一個鐵口出鐵時間長，另一個鐵口出鐵時間短的現(xiàn)象，出渣出鐵量相差較大，這樣會給鐵口維護(hù)和正常生產(chǎn)組織帶來困難。為保證鐵口中心線位置的準(zhǔn)確，規(guī)定每半月測量一次鐵口中心標(biāo)高和左右位置，發(fā)現(xiàn)偏移及時調(diào)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(xiàn)漏水，則鐵口噴濺嚴(yán)重、泥套固定不住、鐵口維護(hù)困難、跑焦炭，因此，發(fā)現(xiàn)鐵口漏水時，應(yīng)及時找出漏水原因及漏水位置，并及時進(jìn)行處理。發(fā)現(xiàn)鐵口上方風(fēng)口小套漏水嚴(yán)重時，應(yīng)及時休風(fēng)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(chuàng)造條件，經(jīng)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(jù)鐵口的工作狀態(tài)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(fēng)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(zhì)量

炮泥質(zhì)量對泥包的形成強度影響很大，高爐在不斷強化冶煉下鐵口維護(hù)難度進(jìn)一步加大，因此，對鐵口炮泥要求提出了更高的要求，現(xiàn)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(jié)性能好，強度高，開口性能好，環(huán)境污染小，還要有適當(dāng)?shù)目伤苄缘取?/span>

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(jié)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(dá)到均勻出鐵的目的,從而減少出鐵不均勻?qū)Ω郀t爐況的影響,為高爐強化冶煉創(chuàng)造條件。出鐵的間隔時間取決于爐況順行允許的爐內(nèi)存渣鐵量和爐前出鐵前準(zhǔn)備工作的作業(yè)時間(指堵口后的壓炮時間和做出鐵準(zhǔn)備工作及開口作業(yè)所需時間)、鐵水罐調(diào)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(yīng)控制在合理的范圍之內(nèi),時間過短,由于產(chǎn)生的渣鐵量過少,加上鐵口深度不穩(wěn)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(xiàn)象,或由于渣鐵很少很快就出空的現(xiàn)象。造成出鐵波動大從而影響高爐的穩(wěn)定和順行。同時出鐵次數(shù)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(xiàn)象(受憋)，也不利于高爐的強化冶煉和高爐穩(wěn)定順行。

龍鋼1-2#號高爐使用無水炮泥，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(shù)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(jìn)行計算，鐵量差不得超過50噸。

龍鋼3-5#號高爐使用無水炮泥，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(shù)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(jìn)行計算，鐵量差不得超過50噸。

6  強化設(shè)備點檢抓好開口機、泥炮設(shè)備日常維護(hù)

設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，可及時將鐵口打開，渣鐵出凈及時堵口。如果對設(shè)備重視不夠，使設(shè)備帶病作業(yè)，會給爐況造成重大隱患。因此，加強設(shè)備管理是減少設(shè)備事故的關(guān)鍵，為此，高爐采用了設(shè)備點檢掛牌制度。首先，對每個設(shè)備建立臺帳，由當(dāng)班崗位工負(fù)責(zé)記錄設(shè)備情況，同時要求每班崗位工對所轄設(shè)備進(jìn)行點檢，每小時一次，所發(fā)現(xiàn)的問題要及時通知主控室，由主控室人員負(fù)責(zé)通知各相關(guān)單位，進(jìn)行檢修處理，并將所發(fā)現(xiàn)問題及處理結(jié)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(guī)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(guān)設(shè)備上掛上點檢牌，崗位工如果在點檢周期內(nèi)不點檢設(shè)備發(fā)現(xiàn)不到點檢牌，則車間對崗位工進(jìn)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(zé)任心得到了加強，設(shè)備事故明顯減少。

7  結(jié)語

隨著高爐不斷強化、產(chǎn)量提升，高爐爐前操作及技術(shù)應(yīng)用顯得很關(guān)鍵。提高鐵口深度合格率起到了至關(guān)重要的作用。要提高鐵口深度合格率，關(guān)鍵在于控制好鐵口的角度、深度、直線度、口徑準(zhǔn)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(yán)格要求廠家控制合理的炮泥配比，提高炮泥質(zhì)量，同時加強現(xiàn)場無水炮泥的管理，防止水分進(jìn)入，影響炮泥的強度和硬度。只有通過不斷的總結(jié)和摸索，大高爐鐵口的操作與維護(hù)水平才能進(jìn)一步提高和穩(wěn)定，才能達(dá)到滿足高爐強化需求、降低生產(chǎn)成本、延長高爐壽命的目的。

8  參考文獻(xiàn)

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[3]張龍來.寶鋼高爐爐前作業(yè)技術(shù)進(jìn)步[J].煉鐵.2005.(S1)