張未棟

（河鋼集團(tuán)承鋼公司 煉鐵事業(yè)部，河北 承德 067102）

1 慨述

河鋼承鋼某高爐自點(diǎn)火以來(lái)，鐵口常常發(fā)生噴濺現(xiàn)狀，進(jìn)一步阻礙了產(chǎn)出以及科技經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提升。高爐鐵口共有四個(gè)，其中噴濺現(xiàn)象最為嚴(yán)重的便是一號(hào)以及三號(hào)鐵口。在噴濺現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，鐵口內(nèi)泥套的狀況很難看清楚，無(wú)法對(duì)鐵口開展進(jìn)一步的處置和管理，致使冒泥現(xiàn)象嚴(yán)重，鐵口防護(hù)工作難以進(jìn)行，較易發(fā)生堿封堵口的漏洞和現(xiàn)象。堵口之后的爐前需要較多的員工勞動(dòng)力。爐前壓炮堵口，開口的數(shù)目逐漸增長(zhǎng)，需要的費(fèi)用也進(jìn)一步加強(qiáng)。大噴時(shí)渣鐵流較小，高爐經(jīng)常出現(xiàn)虧沙鐵的狀況，缺鐵現(xiàn)象較為嚴(yán)重，原料供應(yīng)速度慢，爐內(nèi)高壓現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)減風(fēng)現(xiàn)象，進(jìn)一步阻礙了你購(gòu)入科技經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提升和發(fā)展。

2 鐵口噴濺危害

2.1 爐前清渣工作量大

鐵口開啟之后，鐵口大多處于噴濺狀況，噴濺的時(shí)長(zhǎng)最高可以持續(xù)到堵口為止，爐前大溝兩側(cè)積累了大量的廢棄渣滓，進(jìn)一步阻礙了液壓炮的堵口運(yùn)作，員工沒(méi)辦法保證及時(shí)清理兩側(cè)的渣滓，進(jìn)一步對(duì)高爐的出鐵狀況造成了不良影響。

在以往的高爐出鐵進(jìn)程之中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生，因?yàn)殍F口竄燃?xì)舛鴮?dǎo)致的鐵口噴濺現(xiàn)象，鐵口的噴濺進(jìn)一步產(chǎn)生了大范圍的塵煙和渣滓，對(duì)員工的除塵工作提出了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。噴濺現(xiàn)象的加強(qiáng)也會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化溝蓋板以及出鐵鉤的磨損和耗費(fèi)，且由于大范圍的噴濺渣滓累積進(jìn)一步對(duì)員工的工作難度造成了影響，噴濺還易進(jìn)一步對(duì)除鐵檢驗(yàn)造成不良作用，導(dǎo)致渣滓不斷出現(xiàn)，進(jìn)一步致使堵口發(fā)生出鐵故障以及防風(fēng)故障，對(duì)高爐的照常運(yùn)作產(chǎn)生極為嚴(yán)重的負(fù)面作用。由于鐵口噴濺帶來(lái)了很多消極作用，因此冶金鐵口噴濺也是爐前轉(zhuǎn)換的必要前提，究其根本，主要是因?yàn)殍F口過(guò)道內(nèi)出現(xiàn)縫隙，進(jìn)一步引起燃?xì)庑孤?，高壓的燃?xì)膺M(jìn)一步使鐵水發(fā)生噴濺現(xiàn)象。要想從源頭上防止噴濺現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要進(jìn)一步對(duì)裂隙問(wèn)題開展討論和完善。

2.2 鐵口噴濺影響出鐵速度

鐵口噴濺現(xiàn)象發(fā)生后得出鐵效率大約為2t/min～3t/min，爐內(nèi)鐵產(chǎn)生的效率大約為4.5t/min～5t/min，爐內(nèi)產(chǎn)生渣滓，風(fēng)量進(jìn)一步減小，導(dǎo)致風(fēng)壓不斷提高，如果這時(shí)不開展減風(fēng)操作，會(huì)進(jìn)一步將爐內(nèi)的狀況推向惡化高峰。

2.3 泥套破損

鐵口噴濺現(xiàn)象出現(xiàn)以后，部分渣滓會(huì)被噴推到泥套面之上，致使?fàn)t前堵口發(fā)生泥套崩裂的狀況，進(jìn)一步導(dǎo)致堵口以減風(fēng)堵口的惡化現(xiàn)象進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 鐵口噴濺原因

爐殼受力影響主要在冷卻壁以及襯磚之間，致使襯磚之間，以及襯磚和鐵口組合磚之間產(chǎn)生裂隙，高壓燃?xì)饨?jīng)過(guò)裂隙與鐵口通道相結(jié)合，在鐵口通道之內(nèi)，壓力會(huì)進(jìn)一步縮小，而體積不斷擴(kuò)大，進(jìn)一步引起爆炸似的膨脹，并通過(guò)外力作用下?tīng)t口不斷噴濺渣滓。除此之外，向內(nèi)作用力阻礙了爐缸內(nèi)部的渣滓排出，進(jìn)一步對(duì)引起大噴濺現(xiàn)象鋪墊了基礎(chǔ)和前提。噴濺嚴(yán)重的鐵口都處于被移動(dòng)的一側(cè)而且噴濺至于廣泛的區(qū)域處于主溝的東部，這就說(shuō)明引起鐵口噴濺的源頭便是高壓燃?xì)獾囊搿８邏喝細(xì)庠阼F口通道內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散，進(jìn)而產(chǎn)生了強(qiáng)化后的爆炸力。在鐵口噴濺現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，能夠看出燃?xì)饣鹋c噴濺出的渣滓相互摻雜在一起，發(fā)出猛烈的聲浪，進(jìn)一步使冒出的渣滓呈扇形向外進(jìn)一步噴濺，使主溝以及儀器兩側(cè)形成了大量的渣滓積聚。

從一方面來(lái)看，從爐缸內(nèi)冒出的渣滓貝燃?xì)夥赐?，只存留少量的渣滓冒出，進(jìn)一步影響了爐缸內(nèi)的渣滓排出，致使在噴濺時(shí)出現(xiàn)虧鐵狀況。除此之外，燃?xì)庀蛲獾耐苿?dòng)致使渣滓向外劇烈噴射，形成廣泛的噴濺物質(zhì)。燃?xì)馀c渣滓相比壓力較小時(shí)，爐缸內(nèi)的液態(tài)渣滓會(huì)順利經(jīng)過(guò)鐵口通道，不會(huì)引起噴濺現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)爐缸內(nèi)的渣滓液面較高的時(shí)候，鐵口壓力較大，會(huì)進(jìn)一步對(duì)向內(nèi)流轉(zhuǎn)的渣滓造成阻礙，燃?xì)鈺?huì)進(jìn)一步隨著渣滓被排出，當(dāng)大范圍的渣滓堆積在通道時(shí)，燃?xì)饣饡?huì)被阻隔或者鐵口上壁噴出，噴濺現(xiàn)象便會(huì)得到進(jìn)一步的遏制和減緩。

因?yàn)檫@些原因，只有在剛開口的時(shí)候較易產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象，噴濺現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，爐缸內(nèi)的作用力較大，會(huì)進(jìn)一步阻礙液體渣滓向鐵口范圍推動(dòng)，致使噴濺現(xiàn)象連續(xù)出現(xiàn)。只有在鐵口周邊的渣滓堆積較為廣泛的時(shí)候，顱內(nèi)壓力較高，噴濺現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步削弱，在爐缸不活躍，爐內(nèi)狀況較差的時(shí)候，爐缸內(nèi)堆積的渣滓如果不能及時(shí)推聚到鐵口周邊，那么噴濺時(shí)長(zhǎng)就會(huì)進(jìn)一步增加。假設(shè)鐵口難以打開，耽擱的時(shí)間較長(zhǎng)，那么噴濺也會(huì)因此縮減。

圖1 鐵口孔道內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

4 影響因素

4.1 順行狀態(tài)影響

爐缸不活躍，或者邊緣燃?xì)獍l(fā)展較快，中心吹不透時(shí)，鐵口的噴濺現(xiàn)象便會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。計(jì)劃外的休風(fēng)次數(shù)數(shù)目較多，噴濺現(xiàn)象也會(huì)強(qiáng)化。而在高爐爐缸運(yùn)作狀況較為良好的時(shí)候，上下部配合優(yōu)質(zhì)，噴濺便會(huì)減少出鐵，壓點(diǎn)時(shí)間保持在12分鐘左右，但是成效不夠顯著，還存在著噴濺現(xiàn)象。運(yùn)用開口壓炮的方法出鐵，再打泥量方面把控鐵口內(nèi)炮的嵌入深度，利用新泥將燃?xì)獯它c(diǎn)堵上，使燃?xì)獗蛔韪粼诳p隙之外，無(wú)法與鐵口通道相結(jié)合。既能夠確保鐵口順利打開，也不會(huì)發(fā)生噴濺狀況，再次開口后噴濺時(shí)間以及噴濺量都會(huì)進(jìn)一步縮減，爐前勞動(dòng)強(qiáng)度逐步下降。此后一直運(yùn)用這個(gè)方式出鐵，但是對(duì)于高爐運(yùn)作來(lái)說(shuō)出鐵間隔的時(shí)長(zhǎng)增加，還會(huì)進(jìn)一步出現(xiàn)難以打開的狀況導(dǎo)致運(yùn)作發(fā)生問(wèn)題，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的提高造成阻礙。但壓炮之后存有再次開口的狀況，耗費(fèi)工具，進(jìn)一步造成出鐵費(fèi)用的上升。

4.2 原燃料質(zhì)量

在原燃料品質(zhì)縮減，特別是焦炭品質(zhì)出現(xiàn)惡化狀況，鐵口都會(huì)發(fā)生頻頻卡焦的問(wèn)題，爐缸透氣透液性縮減時(shí)，也會(huì)進(jìn)一步引起噴濺現(xiàn)象的強(qiáng)化。

4.3 炮泥質(zhì)量

炮泥品質(zhì)較差，可彈性劣質(zhì)，體積穩(wěn)固性較弱，燒結(jié)后線變化率波動(dòng)劇烈，較易發(fā)生裂紋狀況，通道內(nèi)盛鐵的時(shí)候，會(huì)引起噴濺現(xiàn)象的加劇。

5 控制措施及效果

5.1 防噴濺處理

為了進(jìn)一步解決鐵口噴濺的問(wèn)題，自2012年以來(lái)共完成灌漿五次，但是灌漿成效較為劣質(zhì)，作用幾乎可以忽略不計(jì)。因此，我們運(yùn)用出鐵縫隙，用70mm的鉆頭對(duì)鐵口開展開孔作業(yè)，其深度保持在鐵口的一半以上，將泥拋炮小黃漫炮泥，把泥泡前段挖空600mm，在相關(guān)設(shè)備之中盛入適量的自流修補(bǔ)原料，將被挖空的通道填補(bǔ)完整，炮口前段留舍80mm，剩余的部分采用炮泥填補(bǔ)的形式開展填堵，防止滯留原料泄露，把炮口與鐵口鏈接，運(yùn)用泥泡的推動(dòng)，將自流修補(bǔ)原料與通道相互貫通。

5.2 改善原燃料質(zhì)量，提高爐缸活躍程度

需要進(jìn)一步對(duì)焦炭的品質(zhì)加強(qiáng)重視，在高爐內(nèi)用做骨架的塊狀焦炭布滿整個(gè)空間，其熱態(tài)性質(zhì)會(huì)進(jìn)一步對(duì)料柱的透氣以及透液性質(zhì)造成不良作用。渣滓在焦炭裂隙之間的滲透性能較為完善，爐缸作業(yè)較為活躍，是液態(tài)渣滓在爐缸內(nèi)的運(yùn)作較為順暢，渣滓經(jīng)過(guò)裂隙能夠進(jìn)一步加速向鐵口區(qū)域的流轉(zhuǎn)，使鐵口區(qū)域周邊堆積著一定數(shù)目的渣滓，阻止高壓燃?xì)馔ㄏ蚪涌谕ǖ?，進(jìn)一步縮減噴濺的范圍和時(shí)間。

5.3 提高炮泥質(zhì)量

運(yùn)用品質(zhì)較好的炮泥，縮減鐵口通道內(nèi)的滲透效率，炮泥的顆粒程度需要保持精細(xì)品質(zhì)，強(qiáng)度也需要相對(duì)保持，確保在相對(duì)的時(shí)間內(nèi)，鐵口通道內(nèi)的裂隙不會(huì)和鐵口周邊的磚縫相互貫通，形成通道，并進(jìn)一步達(dá)到阻礙高壓燃?xì)膺M(jìn)入鐵口通道的最終目的。

5.4 降低小套破損率

縮減小套漏水入爐，及時(shí)對(duì)耗損風(fēng)口開展更換，在鐵口進(jìn)行噴濺現(xiàn)象以后，顱內(nèi)需要對(duì)爐況開展穩(wěn)固，保持爐缸內(nèi)部活躍，縮減風(fēng)口損壞幾率，對(duì)煤槍開展適當(dāng)調(diào)整，縮減噴出原料對(duì)于小套的損壞率，對(duì)于損壞風(fēng)口小套是風(fēng)口損壞程度進(jìn)一步控水，滲水到達(dá)鐵口開展進(jìn)一步的休風(fēng)處置。

5.5 打泥重開鐵口

炮泥具備耐火程度高，抗渣鐵腐蝕性強(qiáng)，抗渣鐵水機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)技能精細(xì)以及塑造性強(qiáng)等特征，可以進(jìn)一步加強(qiáng)其進(jìn)入鐵口通道的幾率，對(duì)裂隙開展補(bǔ)救，與此同時(shí)，還具備燒結(jié)速率較高，強(qiáng)度較高等多種特點(diǎn)。高溫下的體積穩(wěn)固性優(yōu)良，縮減了裂隙出現(xiàn)的幾率，其開孔性也較為優(yōu)質(zhì)，便于執(zhí)行和操作開口工作，并具備足夠的保質(zhì)期等優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)灌漿成效顯著性特點(diǎn)，開孔數(shù)量較多，進(jìn)入的泥漿較少。高壓設(shè)施將泥漿放入爐內(nèi)，會(huì)進(jìn)一步引起高爐爐襯的松泛，并進(jìn)一步對(duì)高爐的使用壽命造成不良影響。經(jīng)過(guò)原材料品質(zhì)的改良和優(yōu)化，可以進(jìn)一步推動(dòng)高爐科技經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的提升，同時(shí)進(jìn)一步保證爐鋼狀況活躍，縮減噴濺次數(shù)，進(jìn)一步降低生鐵的費(fèi)用損耗。除此之外，高爐在生產(chǎn)進(jìn)城之中會(huì)采取相應(yīng)的操作爐型，減少磚襯腐蝕程度，熱面以及裂隙會(huì)進(jìn)一步被渣鐵影響，在穩(wěn)固高爐冷卻體制的狀況下會(huì)產(chǎn)生厚度較大的渣皮，進(jìn)一步使高壓燃?xì)馔ㄈ氪u縫的幾率下降，噴濺程度也會(huì)收到一定的削弱。