首钢长钢9号高炉铁口喷溅治理实践

2019-05-31刘辉

山西冶金 2019年2期

刘辉

（首钢长治钢铁有限公司，山西长治 046031）

首钢长治钢铁有限公司（全文简称长钢）9号高炉于2009年6月28日点火投产，有效炉容1080m3，设有20个风口、2个铁口，冷却系统采用开路工业净化水冷却。2016年3月高炉南北两个铁口出现喷溅现象，造成高炉不能正常出铁，影响高炉安全生产，同时铁口喷溅导致炉内操作难度加大，技术经济指标较差。大量的烟尘外溢对环境造成污染，也成为制约高炉生产的瓶颈。为此，长钢开展了一系列的攻关措施进行解决。

表1 2016年3月—4月部分参数及技术经济指标

从表1中可以看出，风量运行偏低，含硅量较高，波动较大，达标率低，高炉利用系数偏低，高炉运行状况不理想。

1 铁口喷溅情况

9号高炉的2个铁口都存在不同程度的喷溅，喷溅距离由远及近，远的到撇渣器位置，近的在距铁口4 m左右位置。喷溅时间严重时从打开铁口到堵口铁口，整个出铁过程都存在喷溅。喷溅幅度一般是由大渐小，大时在主铁沟两侧1.0 m位置，小时在主铁沟两侧0.5 m位置。有时也会出现，在出铁末期渣铁流能形成一个稳定的抛物线状态，直至来风堵口，但这个时间一般都比较短，也比较少见。

2 铁口喷溅原因

铁口是高炉铁水流出的孔道，由铁口框、保护板、泥套、铁口砖通道组成（见图1）。

图1 铁口构造图

针对可能造成铁口喷溅的原因，长钢开始逐一排查，首先排除了铁口区域附近冷却器漏水、炉缸工作不活跃，铁口卡焦；判定可能的原因为铁口孔道出现裂缝，铁口孔道内壁不规整，和炉壳与冷却壁出现缝隙，造成串煤气造成喷溅，针对此两原因长钢采取治理措施，具体如下。

3 铁口喷溅治理

1）打孔排气。为了避免查漏工作出现失误，为了避免烘炉过程中有残余的水分，为了给“串气”找出路，主要采取了在铁口框周围的炉壳上钻眼，并打开铁口框周围所在的冷却壁上的打浆孔，进行排水（水蒸气）、排气，串出的煤气用明火点燃以确保安全。

2）采用炉体灌浆技术。为了消除炉壳与冷却壁缝隙，长钢主要采取对高炉炉缸部位灌浆的措施。经过全面排查风口带以下炉壳与冷却壁之间空洞处，确认开孔部位及数量，并用黄漆一一作出标记，利用休风机会开打浆孔进行打浆，开打浆孔32个，总消耗浆料9.1 t，合计压入炉内约8.0 t。

3）采取铁口修补技术。主要是为了消除铁口孔道内壁不规整、铁口孔道出现的裂缝。方法主要有两种：一是对铁口孔道进行挖补，把铁口孔道挖出一条深度约1 000 mm、直径约200 mm的孔洞，然后用浇筑料填实，用煤气烘烤直至确认烤干后使用。二是对铁口孔道进行压浆，具体操作：将泥炮内炮泥全部打出，挖空泥炮嘴和喇叭口；制作铁口泥套，深入保护板内50 mm，确保泥套表面光滑平整，用8 mm石棉垫制作密封后入泥套内；用Φ80 mm钻头钻入1.8 m，退出开口机；泥炮嘴内装入20 mm软泥，将泥炮开到铁口上，向炮腔内灌入2桶压浆料，然后装入有水炮泥300 kg。如向炮腔内灌入压浆料时向后返流，则要调低泥炮角度，装入有水炮泥顶紧后调回角度；打入压浆料并保压250 kg 30 min以上；退炮（禁止退泥柄），用煤气烘烤直至确认烤干后使用。

4）统一炉前操作。首先开铁口过程统一，杜绝钻漏铁口；其次保证堵口过程统一，严禁闪泥炮墩铁口；第三保证开口机、泥炮两大设备运行完好，针对喷溅要有保护泥炮的措施，避免渣铁喷溅到泥炮上烧坏神杯、油管等；第四每班校对铁口中心线；第五严格控制铁口深度，北铁口深度控制在2 200 mm±100 mm，南铁口深度控制在2400 mm±100 mm。在出铁过程中出现卡焦现象，组长要组织人员用圆钢捅铁口，保证铁口流速在3.0 t/min±0.5 t/min。交接班时组长、铁口工认真分析讨论当班铁口工作状态及存在的问题，统一思想，杜绝随意操作。

5）统一炉内操作。第一，统一思路，对喷溅有定位。严重时期（喷溅时间不小于80%出铁时间）要以保人员、设备安全减少事故为主；改善期要以保炉况稳定顺行为主；好转期（喷溅时间不大于10 min）逐步优化技术经济指标。第二，控制好各个操作参数，主要是控制好炉温（Si含量和物理热）和炉渣碱度控制在合适的范围内。严重期风量、风压运行水平不能太高，一般比正常风量低300～400 m3/min，要以避免炉内憋风，避免压差过高，避免发生炉外事故为主；好转期要保证一定的入炉风量和风速，活跃炉缸改善炉缸工作状况，长钢的经验是物理热＞1 480℃、R2：1.17±0.03，保持良好的渣铁流动性，一定程度上有助于缓解喷溅。好转期略增加风量，逐步采取优化措施减少消耗。