不锈钢分公司先进操作法申报表2015 年 9 月 29 日操作法名称 控制铁口炮泥带潮泥出铁的炉前操作方法操作要领、经验概述随着高炉向长寿命、强化冶炼方向的发展以及创建节约、环保型企业的需要，作为高炉出铁口使用的耐火材料炮泥，不锈钢分公司炼铁厂在材质与质量方面不断地改进和提高，但由于 1BF 高炉自身固有的缺陷（单铁口，且出铁间隔时间短） ，导致在持续的材质和质量改进情况下出铁状况没有达到预期的效果，尤其是铁口带潮泥问题一直困扰着我们。为此我们对大量的炉前操作参数进行了分析评估，诣在炉前操作方面寻求突破口，并专门针对评估结果对炉前操作作了进一步优化，实践证明在高炉长寿、降低消耗、保护环境以及减轻炉前劳动强度等方面起到了积极作用。操作要领如下：1、分析异常情况（铁口深度变化、潮泥异常以及渣铁流速和落点的变化等） ，作出准确判断，切勿过于敏感，急于调整泥量或者打泥压力等参数；2、根据对前几炉铁口深度、打泥量以及出铁落点的变化进行分析判断，如果深度变化在 300mm（大于 1900 mm）以内，泥量稳定在17010kg，落点无明显变化，泥量和打泥压力以稳定为主，不作调整；如果深度变化在 300mm 以上，落点明显后移，且波动较大，不管泥量水平多少，增加打泥量，并适当减少打泥速度；3、在调整泥量过程中，不宜幅度过大，应少量多次。增加泥量时，加泥量控制在每次 20-30 kg 范围内，并兼顾打泥速度调节，先大后小（正常水平在 3.2L/s，可以在 2.5-4L/s 范围内调节） 。4、对于连续出现的潮泥情况（五炉以上时） ，进行泥包人为替换，适当的降低泥量，通过渣铁冲刷逐层侵蚀替换，以每次降低铁口深度 100-150mm 为准，分三次进行，根据测算大约每次压缩泥量10-15 kg（下限控制在 150 kg） ，待深度下降到 1900mm 左右时，再增加泥量恢复铁口深度。5、开口时，一旦发现有潮泥现象，立即停止开口操作，利用炉内温度对潮泥进行烘烤，从而减少了由于带大量潮泥出铁而产生扬尘。操作法效果对比从 2007 年三季度开始对 1BF 使用了此炉前操作法后，潮泥现象得到明显改善，铁口水温差无异常波动，炉前作业环境也大大提高。图 1 是 1BF 2006 年开始到现在的一个潮泥率的比较：06年 到 08年 一 季 度 潮 泥 率 对 比01020304050607006年一 季度06年二 季度06年三 季度06年四 季度07年一 季度07年二 季度07年三 季度07年四 季度08年一 季度潮 泥 率 /图 1 06 年到 08 年一季度潮泥率对比 另外，随着潮泥率的大幅下降，单炉的潮泥喷射时间以及喷射距离较以前也有很大的改善。图 2 是 2006 年到现在各季度喷射时间大于 5min、喷射距离大于10m 的潮泥（简称深度潮泥）占总潮泥量比例的对比：06年 至 08年 一 季 度 深 度 潮 泥 占 总 潮 泥 量 比 例 的 对 比0102030405060708006年一 季度06年二 季度06年三 季度06年四 季度07年一 季度07年二 季度07年三 季度07年四 季度08年一 季度图 2 06 年至 08 年一季度深度潮泥占总潮泥量比例的对比由图 1、2 可以看出，由 07 年三季度开始，这套对于炉前操作方法的应用起到了良好的效果，潮泥情况得到了有效控制，逐步减少，今年一季度降低到 22%，创历史最好水平，并且深度潮泥占总潮泥量的比例明显下降（今年一季度只有 26.9%） 。对减轻炉前工劳动强度以及改善炉前作业环境方面有着重要的意义。另外，潮泥量的大幅下降，铁口工作状况得到改善，铁口深度合格率以及全风堵口率都保持在较高水平，红点、铁口区域水温差波动等异常情况得到很好的抑制。为高炉正常生产打下了良好的基础，也间接的降低了炮泥吨铁单耗。操作法的理论与技术论证出铁口的整体构造如图 3 所示。铁口由铁口框架、冷却板、砖套、铁口孔道等组成。图 3 铁口整体结构剖面示意图1铁口孔道；2铁口框架：3炉皮；4炉缸冷却壁；5填充料； 6砖套； 7砖墙；8铁口保护板；9泥套高炉生产时，每昼夜必须从铁口放出大量的铁水和炉渣，铁口区受到高温、机械冲刷和化学侵蚀等一系列的破坏作用，工作条件十分恶劣。所以，高炉生产一段时间后，铁口区的炉底、炉墙都受到严重的侵蚀，仅靠出铁后堵泥形成的泥包和渣皮来维持，见图 4。首先，高炉炉缸内的铁水和熔渣不仅本身具有静压力，还受到热风压力和炉料的有效重力的作用，铁口一打开铁水就会以很高的流速从铁口流出来。同时，炉缸内其他部位的铁水和熔渣也会迅速来补充。由于受铁口孔道的限制，在炉内的高压作用下，大量处于运动状态的渣铁在铁口孔道前形成“涡流” ，剧烈地冲刷着铁口的泥包。最后把铁口孔道的里端冲刷成喇叭口状。铁口泥包和铁口孔道，出铁时被液态渣铁加热到很高的温度(达1500以上)。由于铁口泥导热性差，使铁口孔道表面温度与内部有很大的温差，造成热膨胀程度的不一致，因而产生温差应力，加上有水炮泥中水蒸气的排出，使泥包和孔道产生变形和开裂，严重时使泥包断裂，造成铁口过浅。铁口潮时，在铁水的高温作用下，水分急剧蒸发，产生的巨大压力，会使铁水喷溅，造成铁口状况的恶化。图 4 开炉后生产中铁口的状况1炉缸焦炭；2炉墙渣皮；3旧堵泥；4残存的炉墙砖；5出铁时泥包被渣铁侵蚀变化情况；6残存的炉底砖；7新堵泥堵口时新打入的泥在填充铁口孔道的同时，一部分在顶入出铁后残留在孔道内的渣铁时一起进入炉缸，大部分都用来修复受损的泥包，随着开口、出铁、堵口的循环交替，外层泥包不停的替换，而泥包中间的旧堵泥（如图 4 中 3 所示）置换周期较长，在多次堵口的过程中承受较大的温差而达到泥料的抗热震极限次数（3-4 次） ，经常性的出现出铁后期旧堵泥正常层裂脱落，一般会伴随小幅铁口深度变化，此时不宜过于敏感，急于调整打泥量，根据对铁口孔道和泥包体积的测算，维持原泥量水平可以恢复原铁口深度，实施后效果明显。另外，出铁结束时铁口孔道以及泥包表面处于高温状况下，当新泥打入后，接触面温度急剧下降，并夹杂一些没有清除干净的渣铁，几个出铁周期以后，因泥料超过抗热震疲劳极限，便在各个接触面位置形成裂纹，铁口孔道内部因为有框架的保护，断裂的情况很少发生，出现最多的位置就是泥包与炉墙接触面的位置。这种情况的发生就会造成铁口过浅，一般深度变化在 300mm 以上，铁水落点明显后移，且前后波动较大。此时必须增加泥量，修复泥包。但应小量多次，逐层形成泥包，避免因大量潮泥而造成的铁口状况恶化。泥量的大幅增加会在泥包外部形成的较厚的新泥包层，因较短的间隔时间，开口时新堵泥还没有完全烧结内部结合水没有完全排除，导致出铁时大量的蒸汽排出而产生潮泥，强大的反作用力使得新泥包再次脱落，达不到修复泥包，减少潮泥的效果。对于连续出现的潮泥现象，应该人为的对泥包进行替换调节，采取压缩泥量的方面（少量多次），不宜一步到位，避免因铁口深度突然下降造成的内部泥包承受较大的温差变化，使得内部泥包发生过烧、脱落、开裂等不良反应。待铁口深度下降到 1900mm 左右时再按上面的方法恢复铁口深度。潮泥的出现大多伴随泥量或者铁口深度波动产生的，通过对出铁状况以及炉前操作参数的分析找出原因所在，并选用合理对策进行修复，避免敏感和不当操作。实践证明通过这套操作法的实施潮泥得到很大程度的控制。部门初审意见专家评审意见本表通过综合信息平台或 OA 以电子邮件形式于 11 月底前发至工会职工保障部。