大型高炉炉前操作及铁口维护技术培训教材

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实践和研究也表明，影响高炉（尤其是大型 高炉）的长寿因素主要是：炉缸不断侵蚀、砖衬 减薄，不能维持生产。而在高炉炉缸区域，侵蚀 最严重的是铁口区域。这是因为在高炉正常生产 中，大量的熔融渣铁 从铁口排出，对铁口区域的 砖衬冲刷、侵蚀厉害。因此铁口出渣铁作业完毕 后总要通过铁口孔道打入一定的炮泥，以达到修 补被侵蚀的铁口区域炉墙，达到维持一定砖衬厚 度的目的。但出铁口周围比炉缸壁其他部位的条 件更恶劣，因此要形成稳定的保护层更加困难， 成功地维护好该保护层是高炉长寿的关键。
炉况稳定顺行。
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2.1每次渣铁出尽时，全风堵铁口
按时出尽渣铁，就要按操作规程开好铁口，根据炉温、 铁口深浅来选择铁口孔径的大小，以保证渣铁在规 定时间平稳顺畅出尽，只有渣铁出尽后，铁口前才 有焦碳柱存在，炮泥才能在铁口前形成泥包。
全风堵铁口时，炉内具有一定的压力，打进的炮泥才 能被硬壳挡住向四周延展，较均匀地分布在铁口内 四周炉墙上，形成坚固地泥包，反之，若渣铁出不 尽，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 且铁口前的喇叭口也弥补不上，使铁口深度下降， 很难保持适宜的铁口深度。
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3.3泥套是铁口的重要组成部分，泥套的好坏影响到能否安全堵铁口、 能否确保打泥量，因此泥套维护是铁口维护中非常重要的一环。必须 从泥套选料、制作、使用上加强管理。
（1）铁口泥套必须保持完好，深度在铁口保护砖（板）内30-80mm，发 现泥套面缺损或过深立即更新，发现泥套面外围有脱落，可用塑性好 强度高的耐材进行修补。
出铁口深度
黏着性 可塑性 硬化时间短
烧结后结构变化 小 易钻孔
钻孔不开裂 耐铁水及渣侵蚀
出铁口直径变化 小 黏附于高温旧泥 上 快加热不开裂 抗侵蚀
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2.5加强铁口泥套的维护。加强泥套的选料、 泥套的制作、泥套的管理，杜绝冒泥， 确保打泥量。
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2.大型高炉的出铁口的维护
(1)出铁口维护的好坏是关系铁口工作稳定和高炉长寿的关键。出铁口 是炉缸结构中最薄弱部位。出渣出铁是高炉的基本操作，高炉大型化 后，无渣口设置，高风温、富氧喷吹、高压操作等强化手段使生产率 不断提高，更需要加强对出铁口的维护。
(2)铁口维护工作，要依椐各高炉不同的实际情况来采取相应措施。 维护正常足够的铁口深度，可促进高炉炉缸中心渣铁流动，抑制渣铁 对炉底周围的环流侵蚀，起到保护炉底的效果。同时由于深度适宜， 铁口通道沿程阻力增加，铁口前泥包稳定，钻铁口时不易断裂，在高 炉出铁口角度一定的条件下，铁口深度稳定，有利于出尽渣铁，促进
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（ (3)出铁频率
铁口出铁频率过高，说明各铁口出铁时间过短，造成铁 口新形成的泥包由于烧结时间短、烧结强度不够，而 达不到维护和修补泥包的要求。当铁口再次打开时， 会引起放火箭的现象，这一现象会将泥包、铁口孔道 的泥抽空，使铁口孔道急剧增大，造成跑大流。烧结 不良的泥包侵蚀快，使铁口变浅。过高的出铁频率， 使用机械次数增多，铁口所受的机械损坏也相应增加。 出铁频率过小也意味着某个铁口的出铁时间变长，该 铁口的出渣铁负荷加大，泥包及铁口区域的砖衬侵蚀 也就大。
3.安全的开口和堵口操作 安全的打开和封堵出铁口是确保其稳定的关
键，因此要选用现代化的、高能力的设备， 同时必须不断提高操作水平。
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3.1反复使用钻杆和铁棒冲击打开出铁口时可能损坏其内部， 开口机敲击钻杆、铁棒时的冲击可能使铁口泥包蘑菇壳和 出铁口产生裂纹，为此、现在国内外的高炉大多实施通水 一次开口法。并对开口机中心轴进行改造，利用两个密封 圈，能有效地防止冷却介质（水）进入气缸，在确保开口 机本体性能不降低的前提下，通过对钻杆的冷却，减低磨 损，从而能快速、安全的打开铁口，通常一根钻杆可以打 开铁口，提高了一次开口的成功率，确保了按时出铁也减 少了资材消耗
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1.2影响出铁口工作的因素 (1)熔渣和铁水的冲刷，
铁口打开以后，铁水和熔渣在炉内煤气压力和炉料的有效重力以及渣铁本身 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。 (2)风口循环区对铁口的磨损 在高炉冶炼强化的条件下，风口前存在一定大小的循环区。渣铁在风口循环 区的作用下，呈现出一种“搅动”状态，对突出在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 对铁口泥包的冲刷越剧烈，对炉墙和铁口泥包磨损也越大。 (3)炉缸内红焦的沉浮对铁口泥包的磨损 在出铁过程，随着炉缸内存积的渣铁减少，风口前的焦碳下沉充填，堵上铁 口后，随着炉缸存积的渣铁增多，渣铁夹杂着焦碳又逐渐上升，焦碳在下降 和浮起的过程中是不规则的，无规则运动的焦碳对铁口泥包也有一定的磨损 作用。 (4)煤气流对铁口的冲刷 出铁末期堵铁口之前，从铁口喷出大量的高温煤气（1600-1800℃）有时并夹 杂着坚硬的焦碳同煤气流一道喷出，剧烈磨损铁口孔道和铁口泥包。 (5)熔渣对铁口的化学侵蚀
2.4炮泥的质量应满足生产要求，要有良好的塑性及耐高温渣铁磨蚀和 熔蚀的性能，炮泥制备时原料配备比准确、水份、粒度达到标准、混 合均匀、产品采用塑料袋进行包装保证其清洁。
要点说明： 1.每一种原料的调整比例不得超过2％（指调整配比时） 2.碳化硅等主要原料的品质控制应严格把关。 3.黏土的水份控制5％以下。 4.粗粒电熔氧化铝的粒度不要超过2mm更好。 5.焦油50℃热态时黏度应该达到18左右。 6. 混 料 10 分 钟 加 油 后 混 碾 30 分 钟 ， 温 度 控 制 在 55℃--60℃, 岀 泥 温 度
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2.2打泥量适当而稳定
为了使炮泥克服炉内的阻力和铁口孔道的磨擦阻力，能全部 顺利的进入铁口，形成泥包，打泥量一定要适当而稳定。
每次要有适宜的堵口泥量，1000-2000立方米高炉通常每次 泥炮打泥量在200-300kg，炮泥单耗0.5-0.8kg/t。实践表 明，产量每增加30t，要增加打泥量1－2kg确保足够的铁 口深度。
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1.3评价铁口维护好坏的指标 (1)铁口深度 保证铁口深度是维护铁口、保护炉墙的重要措施。 铁口过深或过浅，不仅对炉前出渣铁作业带来影 响，更重要的是对高炉长寿维持不利。铁口深度 过浅时，炉缸内1150℃等温线外移，熔融渣铁的 运动，会加剧炉缸砖衬的侵蚀，造成炉缸侧壁温 度升高，影响高炉的长寿。铁口过深时，铁口的 稳定性变差，开口过程中容易发生开口困难和铁 口断的现象，也不利于高炉的长寿维护。大Βιβλιοθήκη 高炉炉前操作及铁口维护技术培训教材
• 高炉炉身修补技术的发展和操作控制水平 的提高使高炉一代炉龄已能够达到15年以 上，也有的已超过20年。由于炉缸是高炉 的重要组成部分，而它的损坏必须在停炉 大修时才能修补，因此现在炉缸是决定高 炉长寿的最关键部位。
• 对过去几年世界范围内20余座高炉炉缸的 破损及修补的调查表明，几乎所有的破损 和修补都在出铁口周围和其下部区域。
50℃時测定馬夏值． 7.炮泥混碾後必须存放24小时以上方能使用, 存放时间超过7天的炮泥
应该停止使用． 8.高炉上对炮泥的使用必须按碾制时间顺序进行管理并保存其清洁。
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出铁口炮泥的功能与特性
功能 与 特性
堵出铁口 平稳出铁 保护炉缸
打泥稳定 烧结良好
钻孔平稳 抗侵蚀
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第一部分.大型高炉铁口保持稳定的基本要素 目前国内已生产和在建的大型高炉越来越多，
几乎全部采用了无渣口、多铁口的设计。由于国 内许多企业的大型高炉都是近几年建成的，对铁 口的操作及维护技术几乎从零开始。遇到的问题 都很多，如：铁口深度不稳定发生频繁渗漏断裂 现象、铁口深度长期浅引起侧壁升高、铁口漏煤 气严重泥套无法制作、开口困难被迫采用闷炮开 口引起出铁跑大流等事故。由于炉前操作的不稳 定经常造成高炉减风减产、不仅对炉况影响很大 而且影响到高炉的长寿。
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（2）安全的开口和堵口 • 顺利开口能保证铁口孔道的平整光滑、打泥的顺
畅，能有效避免铁口孔道及泥包产生裂缝。炉前 作业中不能顺利打开铁口时，将会过多的使用氧 气、铁棒来打开铁口其产生的危害极大。使用氧 气时如出现烧偏现象就有可能破坏铁口孔道，烧 坏冷却设施，使冷却效果降低，造成铁口内部的 温度升高，对耐火砖和冷却设备损坏；过多的使 用铁棒，开口机敲击铁棒产生的冲击力能使铁口 孔道和泥包产生裂缝，对铁口的维护有极大的危 害，使铁口产生漏、断现象，导致铁口变浅。 • 安全的堵口可以使铁口侵蚀的泥包得到补充，确 保铁口的深度在正常范围，使之在铁口周围形成 稳定的保护层，代替炉衬、保护炉缸。
不能大幅度的随意增、减泥量，要按标准逐步进行。规定铁 口深度连续2炉超过标准范围，可进行增减泥量，但增减 幅度每次不得大于20－40kg。（根据炉容大小而定）因为 大幅度的增减打泥量会造成铁口深度的不稳定，如果过深 铁口一次性减泥幅度太大会导致开铁口困难，不利于铁口 的维护。
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（2）在日常工作中，详细检查铁口区域是否有漏水，漏煤气现象，铁 口框架是否完好，铁口孔道泥心是否发生偏移。
（3）堵口操作时，连续发生两次铁口冒泥，重新做铁口泥套。 （4）在渣铁未出尽，大量冒泥，铁口深度过浅时禁止制作铁口泥套。 （5）为确保浇注料泥套的制作质量，尽量选择在高炉计划休风时进行。 （6）用泥料帖膏药似的反复对泥套面进行修补，是造成堵铁口反复冒
为了减少铁口耐材的损坏，防止铁口内部被氧气烧成不规则 状，应尽量避免使用氧气烧开出铁口。为此，开口机在一 段时间内不能打开出铁口时，应该堵口重新再开或改为其 他铁口出铁，而不采用氧气烧开铁口，更不允许闷炮。
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3.2为了安全的堵好铁口，必须加强对泥炮的 点检，作好试运转，做好铁口前的清理工 作，吹扫好泥套，采用见喷堵口的方式， 堵口过程中如打泥压力和电流过高或打泥 困难即停止打泥操作，以防压力过高顶掉 铁口泥包。
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1.影响出铁口维护的因素 出铁口位于炉缸的下沿为长方形或圆形直孔，主要由铁口框架、保护板、铁口 保护砖、泥套、流铁孔道及泥包所组成。如图1、图2 所示
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1.1出铁口周边侵蚀的因素 （1）铁水流量
炉内周边产生的铁水在出铁时集中流向出铁口，使铁口周围的铁水流量和热 负荷最高，环流或径相流的强度是引起出铁口侵蚀的重要因素，其总流量的 大小取决于炉子的生产率。 （2）铁水紊流 当有煤气同铁水一起流经出铁口时，铁水紊流条件加强，较高流速的铁水夹 带着煤气流出，加速了出铁口侵蚀。 （3）循环 由于反复出铁时产生的温度波动，促进了耐材的损坏。 （4）物理侵蚀 出铁口蘑菇状防护层及其表面在打开和封堵铁口过程中全部破坏；强烈的钻 击可以震裂和破坏耐材与蘑菇保护层；使用氧气打开出铁口时，会造成耐材 和冷却器的损坏；泥炮的力量太大可以造成出铁口表面的损坏，引起耐材的 移动产生裂纹，降低冷却效果。 （5）化学侵蚀 当出铁口有缝隙时，炉内煤气火会窜出，这会造成耐材的早期损坏，在炉缸 其他部位，碳质耐材容易被漏水氧化，裸露的耐材也可能受到未饱和铁水吸 碳的侵蚀。还有炉渣的侵蚀作用更不能忽视。
2.3严禁潮铁口出铁。潮铁口出铁时炮泥中的残余的 水分和焦油剧烈蒸发，产生巨大的压力，使铁口 泥包产生裂缝及脱落，同时还发生大喷，铁口孔 道迅速扩大，发生“跑大流”，影响铁口深度的 稳定。因此，按正常堵口打入泥量的铁口，再次 开口必须保证炮泥烧结时间大于45分钟。否则、 堵口时应减少打泥量。
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