大高炉炉前技术培训教材

维护技术培训教材
实践和研究也表明，影响高炉（ 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、 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， 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。 最严重的是铁口区域。这是因为在高炉正常生产 从铁口排出， 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。 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， 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， 补被侵蚀的铁口区域炉墙，达到维持一定砖衬厚 度的目的。 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， 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。 成功地维护好该保护层是高炉长寿的关键。
大型高炉炉前操作及铁口维护技术培训教材
第一部分.大型高炉铁口保持稳定的基本要素 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， 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。 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， 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。 口的操作及维护技术几乎从零开始。遇到的问题 都很多， 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、 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、 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。 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、 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。 而且影响到高炉的长寿。
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• 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 的提高使高炉一代炉龄已能够达到 年以 也有的已超过20年 上，也有的已超过 年。由于炉缸是高炉 的重要组成部分， 的重要组成部分，而它的损坏必须在停炉 大修时才能修补， 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。 炉长寿的最关键部位。 • 对过去几年世界范围内 余座高炉炉缸的 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， 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。 和修补都在出铁口周围和其下部区域。
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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 顺利开口能保证铁口孔道的平整光滑、 能有效避免铁口孔道及泥包产生裂缝。 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， 作业中不能顺利打开铁口时，将会过多的使用氧 铁棒来打开铁口其产生的危害极大。 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， 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， 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； 温度升高，对耐火砖和冷却设备损坏；过多的使 用铁棒， 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， 孔道和泥包产生裂缝，对铁口的维护有极大的危 使铁口产生漏、断现象，导致铁口变浅。 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 安全的堵口可以使铁口侵蚀的泥包得到补充， 保铁口的深度在正常范围， 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。 稳定的保护层，代替炉衬、保护炉缸。
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（ (3)出铁频率 出铁频率 铁口出铁频率过高，说明各铁口出铁时间过短， 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 口新形成的泥包由于烧结时间短、烧结强度不够， 达不到维护和修补泥包的要求。当铁口再次打开时， 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、 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。 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， 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。 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， 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， 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。 也就大。
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1.2影响出铁口工作的因素 影响出铁口工作的因素 (1)熔渣和铁水的冲刷， 熔渣和铁水的冲刷， 熔渣和铁水的冲刷 铁口打开以后， 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， 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 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。 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， 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， 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。 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 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 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， 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， 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， 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。 作用。 (4)煤气流对铁口的冲刷 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（ 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。 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 熔渣对铁口的化学侵蚀
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1.影响出铁口维护的因素 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、 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、 保护砖、泥套、流铁孔道及泥包所组成。如图 、图2 所示
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1.3评价铁口维护好坏的指标 评价铁口维护好坏的指标 (1)铁口深度 铁口深度 保证铁口深度是维护铁口、保护炉墙的重要措施。 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， 铁口过深或过浅，不仅对炉前出渣铁作业带来影 更重要的是对高炉长寿维持不利。 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 过浅时，炉缸内 ℃等温线外移， 运动，会加剧炉缸砖衬的侵蚀， 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， 度升高，影响高炉的长寿。铁口过深时，铁口的 稳定性变差， 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。 口断的现象，也不利于高炉的长寿维护。
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2.1每次渣铁出尽时，全风堵铁口 每次渣铁出尽时， 按时出尽渣铁，就要按操作规程开好铁口，根据炉温、 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 铁口深浅来选择铁口孔径的大小， 定时间平稳顺畅出尽，只有渣铁出尽后， 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。 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， 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， 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， 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 即使全风堵口， 打入的炮泥被渣铁漂浮四散， 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， 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。 很难保持适宜的铁口深度。
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1.1出铁口周边侵蚀的因素 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， 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， 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。 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， 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。 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。 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； 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， 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， 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。 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， 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， 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。 碳的侵蚀。还有炉渣的侵蚀作用更不能忽视。