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1、做好铁口维护的 方法和意义专题讲座制作：张明宸炉前操作的中心任务 n在高炉冶炼过程中随着炉料的下降和熔化 ，铁水不断地产生，而炉缸所容纳铁水的 数量是有限的，不按时放净铁水，炉缸的 实际铁水量就会超过安全容铁量，不仅破 坏了高炉顺行，同时也是造成各种恶性事 故的隐患。因此，随着高炉的不断强化， 必须确定适宜的出铁次数，按时出铁出渣 、放净渣铁，是炉前操作的中心任务。出铁口的构造 n1 设计的出铁口构造 n 2 生产时出铁口的构造设计的出铁口构造n铁口位于炉缸的最下沿。它主要由铁口框架、保 护板、砖套、泥套、流铁孔道及泥包组成如图， 铁口框架如图。外端与炉壳铆接（也有焊接）在 一起，内端与炉缸中
2、的环形炭砖相接触，周围用 填料捣实，并且装有冷却壁。铁口框架内镶有砖 套，铁口最外面是铁口保护板，铁口保护板内用 泥套捣实做成铁口泥套。铁口保护板和铁口泥套 的作用是使铁口框架不直接与渣铁水相接触，从 而起保护铁口框架的作用。铁口泥套还起到保护 铁口异型砖套，铁水顺利排放及封闭铁口不冒泥 ，保持适宜铁口深度，有利于泥包的形成和稳定 的作用。图1生产时出铁口的构造n高炉生产一个时期以后，铁口区域的炉墙 砌砖由于渣铁水的侵蚀逐渐变薄，在整个 炉役期间铁口区域始终由泥包保护着。生 产过程中的铁口状况如图 生产时出铁口的构造正常的铁口深度n根据铁口的构造，正常铁口的深度应稍大于铁口 区炉衬的厚度。不同
3、炉容的高炉，要求的铁口深 度不同，表6-17是大中型高炉铁口深度n表6-17根据铁口的构造，正常炉容/ m3 1000 1000 2000 2000 4000 4000 正常 铁口 深度/ m 1.5 2.0 2.0 2.5 2.5 3.2 3.0 3.5 表6-18 中小型高炉正常铁口深度参考值炉容/ m3 100 255 300 300 750 750 1000 正常 铁口 深度/ m 1.1 1.2 1.2 1.5 1.3 1.5 1.5 1.8 出铁口的维护n.1 影响出铁口工作的因素.2 维护好铁口的主要措施影响出铁口工作的因素n（1）熔渣和铁水的冲刷。 n（2）风口循环区对铁口的磨
4、损。 n（3）炉缸内红焦的沉浮对铁口泥包的磨损 .n（4）煤气流对铁口的冲刷。 n（5）熔渣对铁口的化学侵蚀。 熔渣和铁水的冲刷 n铁口打开以后，铁水和熔渣在炉内煤气压 力和炉料有效渣铁本身的静压力的作用下 ，以很快的速度流经铁口孔道，把铁口孔 道里端冲刷成喇叭形。 风口循环区对铁口的磨损 n在高炉冶炼强化的条件下，风口前存在一 定大小区。渣铁在风口循环区的作用下， 呈现出一种“搅动”状态，对突出的炉墙上的 铁口泥包有一定的磨损作用。当风口直径 越大，长度越短，循环区靠近炉墙时，风 口前渣铁对泥包的冲刷越剧烈，对炉墙和 铁口泥包磨损也越大。炉缸内红焦的沉浮对铁口泥包的磨损 n在出铁过程中，随着
5、炉缸内存积的减少， 风口前的焦炭逐渐下沉填充，堵上铁口后 ，随着炉缸存积的渣铁增多，渣铁夹着焦 炭又逐渐上升，焦炭在下沉和浮起的过程 中是不规则的，无规则运动的焦炭对铁口 泥包有一定的磨损作用。煤气流对铁口的冲刷 n出铁末期堵铁口之前，从铁口喷出大量的 高温煤气（16001800）有时并夹杂着 坚硬的焦炭同煤气流一道喷出，剧烈磨损 铁口孔道和铁口泥包 熔渣对铁口的化学侵蚀 n有水炮泥的主要成分（Al2O3为25%30%， SiO2为50%55%）由酸性氧化物组成。在冶炼 制钢铁时，其炉渣碱度CaO/ SiO2=1.051.1,碱 性氧化物含量高于SiO2含量。碱性氧化物与炮泥 中的酸性氧化物生
6、产低熔点物质，使黏土熔解。 炉渣碱度越高而且流动性越好时，这种化学侵蚀 就越强。使铁口泥包缩小，铁口孔道扩大，铁口 变浅，使铁口工作失常。n现在新建大型高炉已采用无水炮泥，主要由二蒽 油和沥青在高温下结焦，使炮泥结构强度加大， 有利于铁口维护。维护好铁口的主要措施nA 按时出净渣铁，全风堵铁口nB 勤放上渣nC 严禁潮铁口出铁nD 打泥量要适当稳定nE 保持适宜的铁口角度nF 稳定炉内操作nG 提高炮泥质量nH 保持正常的铁口直径按时出净渣铁，全风堵铁口n要按时出净渣铁，首先要正点配好渣铁罐，同时按操作规 程开好铁口。要根据上次出铁的铁口深度及炉温、碱度确 定开铁口眼大小，以保证渣铁在规定的时
7、间平稳顺畅出净 。一般为喇叭型，外大内小。炉温高，碱度高时铁口眼应 大些，反之应小些（当然，炉凉时，铁口眼也要开大一些 。）。只有渣铁出净后，铁口前才有焦炭柱存在，全风堵 铁口时，炉内的压力和焦炭柱的反作用下，打进的炮泥才 能被挡住向四周延展均匀地分布在铁口内四周炉墙上，形 成坚固的泥包。反之，若渣铁出不净，即使全风堵口，由 于铁口前存在着大量液态渣铁，打入的炮泥被渣铁漂浮四 散，不但形不成泥包，铁喇叭口也弥补不上，使铁口深度 下降，很难保持适宜的铁口深度。勤放上渣,放好上渣n多放上渣，减小下渣量，可以减少炉渣对铁口 的机械磨损和化学侵蚀。上下渣量比与铁口合 格率的关系见下表.上下渣量比与铁口
8、合格率的关系班次 渣量比合格率/% 铁口合格率 /% 班产量/t 班产量/t 190.7 63.3 630 均为月平均值 294.1 42.3 620 366.4 41.8 617 458.3 16.7 627 严禁潮铁口出铁n潮铁口出铁时，炮泥中的残存水分剧烈蒸 发，产生巨大的压力，使铁口泥包产生裂 缝，同时还发生大喷，铁口孔道迅速扩大 ，发生“跑大流”（或者卡焦出铁不畅）。铁 口大喷往往会烧伤人员。因此，铁口潮湿 时，一定要彻底烘干后再出铁。杜绝三漏 （钻漏、掏漏、烧漏）。打泥量要适当、稳定n为了使炮泥克服炉内的阻力和铁口孔道的 摩擦阻力，全部进入铁口，形成泥包，堵 口不能跑泥，打泥速度不
9、能过快过慢；打 泥量以保持所需要的深度来确定，要适当 而稳定；此外，铁口泥套必须完整，深浅 适宜。打泥量过多过少均使铁口深浅度难 于掌握，维护困难。保持适宜的铁口角度n铁口角度是指铁口孔道中心线与水平线间的夹角。n开炉初期高炉死铁层还没有受到侵蚀时，铁口角度只要保 持02就可以了。随着炉底侵蚀深度的增加，出铁口角 度也相应增加，这是为了减少死铁层铁水量，这将利于维 护炉底。但增加铁口角度应该根据炉基温度上升及见下渣 后出铁量比正常时增多为前提条件。如果炉底未侵蚀，而 人为的加大铁口角度，这将使死铁层减薄，使高温区下移 ，反而加快炉底侵蚀，这种情况必须避免。开炉后经过一 段时间，很多高炉炉底侵蚀
10、基本减弱，炉底温度也基本稳 定下来，在这一阶段出铁口角度一般保持在712为适 当。只有在停炉前才将铁口角度加大到1517。铁口角度（续）n在日常生产中要固定一定的铁口角度，三班统一按固定角 度开出铁口，不得任意改变，只有统一认为需要改变时， 才可以用新的角度来操作。如果任意改变铁口角度，就等 于改变了死铁层厚度，这对于维护炉底不利，更重要的是 将使泥包中已经固定下来的出铁孔道遭到破坏，使泥包强 度降低，因而造成泥包崩坏。n但固定铁口角度，首先要固定好铁口泥套的位置，不论新 换或修补的泥套，应该保证泥套位置固定不变。方法是用 泥炮头来压出泥套位置，或根据泥套中心与铁口框架四周 的距离来确定。而且
11、泥套做好后，一定要用泥炮头来核对 其位置是否正确。当然在校对前，又要先将泥炮角度校核 正确，才能用来校核泥套位置。泥套位置不正时，不但不 能保证铁口角度，也不能防止因泥套向外挤泥而造成出铁 口过浅现象。铁口角度（续）n使用开口机的高炉，要经常核对开口机的角度是 否合乎规定。钻孔时，钻杆与水平线的夹角是变 化的。因此以钻头伸进铁口泥套中心尚未转动时 钻杆与水平线间的初始角度定为铁口角度。现在 新建大型高炉，如3000m3以上高炉，采用复合式 开口机，铁口角度始终保持不变。n铁口保持一定角度的意义 ：在于使死铁层保持一 定厚度，有利于保护炉底和出净渣铁；堵铁口时 铁口孔道内残留的液态渣铁可以全部流
12、回炉缸， 保持铁口清洁，便于下次开铁口操作。影响铁口 角度的因素主要取决于炉缸、炉底侵蚀程度。随 着炉龄的增加，铁口角度相应增大，见表6-20. 铁口角度（续）n表6-20 高炉在一代炉龄中铁口角度的变化 炉龄期 开炉 一年以内 中期 后期 铁口角度/ （） 02 57 1012 1517 钻孔时开口机钻头运行的轨迹近似于抛物线形，但在 开口的过程中，往返钻进时，由于转杆的摆动，铁口 孔道最后呈外大里小的喇叭形。往返前进的次数越多 ，喇叭口越大，铁口孔道直径的平均值越大，根据炉 况来确定铁口的直径，由炉前操作者掌握。稳定炉内操作n高炉炉温和碱度波动过大，炉缸炉墙的渣 皮经常受到破坏，渣铁直接侵
13、蚀砖衬，使 炉墙很快变薄，使铁口不好维护。渣皮脱 落后，铁口泥包暴露在炉墙上，它直接受 到渣铁的冲刷和焦炭的磨损，泥包极易断 裂，铁口显著变浅，造成铁口工作失常。提高炮泥质量n炮泥质量差，很容易被渣铁侵蚀破坏，铁口眼变 大、变浅，突然来大流，铁口深度很难维护。一 些高炉因炮泥早已使用无水炮泥来取代有水炮泥 。有些高炉仍使用碳素炮泥，应不断进行试验研 究，提高炮泥质量。n炮泥的质量要求是：a、一定的可塑性; b、较高 的耐火度（1700）； c、良好的抗渣铁机械 冲刷和化学侵蚀性能；d、具有快干性和干燥后具 有足够的强度。保持正常的铁口直径n铁口孔道直径变化直接影响到渣铁流速，孔径过大易造成 流
14、量过大，引起渣铁溢出主沟（非贮铁式主沟）或下渣铁 等事故。另外由于过早的结束出铁工序，造成下一次出铁 的时间间隔延长，也影响炉况的稳定。铁口直径的大小与 高炉容积大小、冶炼生铁的品种、炉顶压力高低、铁口深 度等很多因素有关，一般小高炉的铁口直径未3040mm ，中型高炉铁口直径为5060mm，大型高炉为60 80mm；炉顶压力高时铁口直径应小一些，炉顶压力低时 铁口直径应大些；冶炼铸造铁时铁口直径应大些，冶炼炼 钢铁时铁口直径应小些；当铁口过深或炉温较低，渣铁流 动性不佳时，应采用大口径开口，相反铁口浅或炉温高及 渣铁流动好时则要采用小口径开口。表6-21为不同顶压、 铁种选用开口机钻头直径的
15、参考值。 表6-21 不同顶压、铁种选用开口机钻头直径炉顶 压力 /MPa 0.06 0.08 0.12 0.15 0.15 铸造 铁选 用钻 头直 径 /mm 80 70 70 65 65 60 60 50 炼钢 铁选 用钻 头直 径 /mm 70 60 65 60 60 50 50 40 例、鞍钢高炉开口作业时出铁口孔径变化n鞍钢高炉正常铁口深度为1.82.8m，标准钻头直 径为60mm，泥炮嘴内径（泥芯直径）150mm。铁口深度/m 出铁口处理方法 出铁口孔径变化 1.82.5 开口机直接钻到赤热层 ，捅开 孔径可大些 1.51.8 开口机直接钻到赤热层 ，捅开 相应小些 1.01.5
16、开口机钻到赤热层（严 禁钻漏），捅开 还要缩小 1.0 钻到距赤热层150 200m，开口机退出 长钢钎捅 开 铁口泥套的制作与维护n制作新泥套前的检查n 1）检查铁口周围是否有漏水现象，查清水源，妥 善处理；2）检查铁口框架，铁口保护板是否完好无损；3）检查是否有漏煤气的缝隙，有时应用碳素捣料 封死；4）检查铁口孔道和铁口中心线偏差多少，偏差超 过50mm时，应查明原因重开铁口孔道，同时校正泥 炮。制作铁口泥套方法 n1）首先将旧套泥内的残渣铁抠净，并且深度要大于 150mm以上，将旧泥套抠成内大外小形状，防止压炮时 将新泥压“飞”。n2）套泥的软硬程度要适合，压炮时必须压紧压实，然后 在泥套中心挖出直径略小于炮头的内径的圆眼，深度为 150200mm的铁口眼。n3）新泥套不得超出铁口保护板，应在保护板内20 40mm左右为宜。n4）如果铁口孔道偏差在要求范围内，不需要重新开铁口 孔道时，新做泥套抠铁口眼时必须与旧铁口眼吻合。
