1、 冶金之家网站单铁口高炉浇注贮铁式主沟的生产实践李刚(河北敬业集团 第一炼铁厂)摘 要：河北敬业集团自 2011 年新 1#高炉第一次采用浇注贮铁式主沟，目前已经发展到单铁口高炉三座高炉采用，新建大高炉全部采用的格局，浇注贮铁式主沟以强大的生命力代替了原来的免烘烤料工艺，在解放炉前生产力，提高炉前的劳效方面发挥着重要作用，单铁口高炉浇注贮铁式主沟的日常维护和检修管理不同于原来的旱沟管理，只有管理跟上，才能最大限度的发挥浇注式主沟的优势，减少其负面影响。关 键 词：炉前；贮铁式主沟；检修1 前言随着中小高炉冶强的提高，高炉的炉前组织影响较大。而由于近几年铁矿资源的影响，各厂为降低生铁成本，纷纷采
2、用低品位的劣质矿，高炉吨铁渣量大幅度增加，大多上升至吨铁 400kg 以上，这对炉前的出铁间隔提出了更高要求，一旦铁口不能及时打开，轻则出现料慢顶温高，损失煤气的热能，燃料比升高，重则高炉出现憋压悬料事故，直接影响冶炼行程。河北敬业集团共有 14 座高炉，其中第一炼铁厂全部为单铁口高炉，这种影响现象更为明显，2010 年 8 月份以前，炉前影响是第一炼铁厂生产组织过程中最大的矛盾。为了解决这个主要矛盾，释放生产力，第一炼铁厂引进两种方式改进炉前工艺：第一种方案是旱沟采用双撇渣器运行，减少了在线修撇渣器三个小时不能出渣铁的炉前巨大影响。第二种方案是炉前采用浇注贮铁式主沟。至 2012 年底，第一
3、炼铁厂的炉前影响大大降低，18次铁全年运行正常，另外形成了对单铁口浇注式主沟的一系列的程序化的管理，保证了该工艺的安全、稳定运行，每次修补通铁量平均达到了 13 万吨以上，较好的能达到 16 万吨，在使用该工艺的同行中属较好成绩，收到了良好的经济效益和社会效益。2 浇注贮铁式主沟的施工管理浇注沟的第一次的施工改造最为重要，影响到以后的正常使用及寿命。2.1 浇注沟施工工器具要求浇注沟一般结构为：外部定型钢壳、砌砖、浇注料、沟模具及浇注用具。下面对这几部分的工艺要求做一下阐述。浇注沟的外定型钢壳，要求钢铁厚度 25-30mm，板型规整，焊缝内部都要焊接，防止时间长后的焊缝开裂变形。钢壳内部砌砖，
4、一方面起着隔热作用，一方面起着散发浇注时水汽之作用，这层砖并不是可有可无，砌筑时砖缝可不做要求，拆沟时损坏要及时修复。无砌砖层，很容易造成浇注料的水汽不能排除，引发爆炸事故。浇注料：对浇注料的要求是能耐渣铁侵蚀，保证一次通铁量在 13 万以上，另外修补时能快速成型，经过简单烘烤可以快速安全受铁。浇注工具：包括浇注轨道、搅拌机、振动棒、模具。浇注轨道要求定位迅速稳定，保证搅拌机能平衡走行。搅拌机可以在轨道上走行，另外为快速受料，搅拌机受料采用三角架式自划式缷料。每次使用前要净尖磨锋利，来提高缷料效率。模具要保证外型规整，并带有脱模角度，保证能顺利脱模，有的为了脱模顺利还采用薄的白铁板包覆外面，从
5、面减少脱模阻力。2.2 浇注沟工艺要求浇注式主沟要将撇渣器出口标高抬起，但要低于出渣口标高 150-200mm，保证出渣口不能跑铁进入下渣沟。主沟从铁口到撇渣器方向 1m 处主沟沟底标高迅速下降，形成落铁点熔液池，同时对铁口位置的炉皮也是一个保护。很多厂出问题，就发生在此部位，由于冶金之家网站熔池向铁口位置后冲涮，最后至炉皮，然后铁液沿炉皮下流，烧坏冷却水管，造成高炉被迫休风。主沟的沟帮的宽度往往是衡量浇注沟寿命的重要参数。一般要求浇注沟的沟帮厚度不得小于 150mm，如果小于此值可以根据情况决定检修。由于泥炮或开口机底座基础的影响，限制了主沟浇注料的宽度，浇注沟要在现有条件下尽最大可能做到最
6、宽。580 立方高炉一般主沟宽度要保证在 2.8m 以上，太窄会大幅度降低通铁量。浇注料水量配加要求准确，加水量一般为 5%-6%。我厂 8#高炉采用了定量加水，超量自流的配水设备，保证了配水的稳定和准确，值得其它浇注料施工借鉴。3 浇注贮铁式主沟的维护3.1 浇注式主沟在浇注完，一定要保证充分的过火烘烤，一方面不容易出铁时发生爆炸事故，另一方面还可以延长其使用寿命。3.2 浇注沟容易出现问题的是落铁点部位，因为这地方环境较恶劣，一方面要经受出铁时铁水的冲击熔池，虽不能直接作用于耐材表面，但由于铁水冲击产生的旋流，对耐材也较其它地方冲刷严重。另一方面由于炉前每次上炮后都要进行打水降温和降尘作业
7、，所以落铁点耐材要频繁经受温度的剧烈波动，这对耐材寿命也产生很大的影响。炉前工主要清渣工作也集中在此处，机械的破坏也是造成此处寿命降低的另一原因。该处维护尽量减少打水量，或采用河沙保护，来保护该部位。4 浇注贮铁式主沟的检修浇注沟的检修一般时间控制在 12 小时以内，也就是说从放残铁到沟开始烘烤要在 12小时以内，高炉送风后，一般随着加风进程，达到两个小时，有一定的铁量，一次过浇注沟及撇渣器成功，检修顺利完成。围绕浇注沟的检修时间控制，要从以下几个方面着手：4.1 放残铁高炉安排计划检修主沟，休风最后一炉铁铁水不要提炉温过高，保证铁水正常的流动性，这样减少铁水粘沟的现象。最后一炉铁要将主沟两侧
8、清理干净，降低撇渣器出渣口高度，或者适当提高撇渣器出铁口的高度，目的是降低主沟渣层高度，喷铁口时尽最大可能降渣面高度，减少主沟内渣层。铁口一方面组织烧撇渣器放铁眼，一方面将主沟的渣尽最大可能用推耙外泼。4.2 拆沟拆沟是影响整个检修工程的关键环节。所以一般采用两个勾机作业，一个拆主沟前侧，一个拆撇渣器，保证其作业率。另外根据炉内条件尽可能采用功率大的勾机。一般 70 左右的勾机为宜。55 的勾机稍显小。炉前由于高温且粉尘大，注意勾机的降温保护是关键，减少勾机的故障率，从而保证此工序在 8 小时内完成。4.3 支模这道工序主要对浇注器具的配合要求。尽最大可能的整合和集成，模具定位简单方便，是这道
9、工序的重点。一般要 2 小时左右。本工序外围影响还有天车的作业率。4.4 浇注这道工序重点控制浇注器具的故障率，减少天车影响将是重点，一般在检修时有电工专门在天车盯守，提高处理进度。正常情况下，此工序也可控制在 2 小时以内。4.5 脱模及烘烤一般在浇注完后，不等脱模就可以进行烘烤，当浇注料定型后进行脱模，此工序注意掌握铁口前的那段模具的顺利脱模就可以控制整体时间。浇注料脱模后迅速用木柴进行烘烤，一般保证浇注料受火烘烤时间达到 2 小时，就能保证浇注料的过铁安全。提醒注意的是，铁口前方浇铁点和撇渣器是重点烘烤位置，烘烤时要有侧重。特别是铁口熔池位置往往由于维修要进行一些炉前设备的工作，比如更换
10、铁口保护板、调试开口机、泥炮而影响冶金之家网站此部位的烘烤，所以要想办法弥补此部位的烘烤。另外考虑铁前模具脱模困难，可以采用找好吊挂点手动葫芦拉起。防止天车斜拉。5 浇注沟使用中常见问题及处理5.1 浇注沟薄弱位置的监护及管理由于浇注贮铁式主沟的特点是：高炉在出铁和不出铁的情况下，主沟内都有一定量的液态渣铁，这样保证了在出铁过程中，渣铁不直接冲击耐火材料，从而降低了耐材工作环境的相对稳定，从而可以减少耐材消耗。但另一方面由于耐材通常情况下埋在渣铁下面，所以主沟的日常点检就非常重要。浇注式主沟在运行中薄弱位置有四处：第一是铁口熔池至炉皮部位。要通过加强探测来进行监视管理。发现回涮太多时要果断及时
11、处理，防止发生铁水沿炉皮流下的恶性事故。第二是主沟的渣线位置。渣的侵蚀远大于铁的侵蚀，所以渣线位置侵蚀最快，容易出现主沟侧壁“掏进型”侵蚀而不容易发现，所以检查主沟时不要光看主沟的上表面的厚度，而要用钢钎探测渣线的侵蚀来判断主沟的侵蚀情况。第三是撇渣器的过渣情况。这种情况一般较明显，影响使用但不容易出现事故。第四要从炉台下面的水泥板或梁红外测温加上主沟探测来判断。一般要求炉台水泥板的温度要小于 200，如无排汽孔，但温度超此值，要加强对主沟浓度的监视，保证使用安全。5.2 浇注时注意事项高炉主沟浇注时两个注意事项：第一是铁口前主沟上面要与铁口有一定距离，另外由于刚浇注的沟，沟较窄，要保持主沟有
12、一定的开度，这样防止检修完高炉送风出铁时，溅起的渣铁粘在铁口附件的主沟两侧，引发沟高“架”泥炮，堵不住铁口，发生炉前事故。第二要注意的起模后及时检查撇渣器的通道是否有堵塞，如有浇注料流下，要及时清理，防止过铁不畅，引发撇渣器过铁不及，造成下渣跑铁放炮。5.3 浇注式主沟当高炉因其它原因休风预计大于 10 小时以上，要安排及早放残铁，放残铁同主沟检修放残铁注意事项。当出铁间隔大于 2 小时以上时，可注意打开主沟上渣铁凝结成壳，应在打开铁口前破坏凝盖，防止打开铁口时铁从壳上面走造成跑大流和下渣跑铁事故。5.4 浇注沟在检修完成，高炉复风后要迅速达到正常生产状态，所以对高炉休风提出了工艺要求，第一炼
13、铁厂经常摸索和实践，制定了检修休风料的方案，用停煤负荷代替原来的净焦，防止净焦下达，炉温过高，铁少，且高炉容易难行的现象。正常负荷料休风，送风后下达风口带的仍是正常料，同时降低炉渣碱度，这样容易恢复炉况，等加风时，停煤负荷下达，高炉可以根据炉温走势采用喷煤调剂，再后就是正常负荷，高炉很快恢复正常。这样浇注沟已经完成了正常贮铁工作。下面是 2013 年 1 月 27 日四号高炉浇注沟检修时的工艺休风实际变料单。图 1 工艺休风实际变料单6 小结冶金之家网站6.1 高炉浇注式主沟代替免烘烤料式旱沟是发展趋势。一方面可以降低炉前对炉内操作的影响，降低工人劳动强度，及时打开铁口出渣放铁。另一方面可以改善炉前现场环境，做到现场整洁有序，收到较好的社会效益。随着高炉日益强化，浇注沟越来越显示出其优越性。6.2 单铁口高炉浇注式主沟通过加强生产组织管理可以同设备检修同步是完全可行的，一方面利用浇注沟的优点，另外一方面降低高炉休风率，将其负面影响降至最低。6.3 通知对关键点的检测完全可以保证浇注沟安全稳定使用。
