摘  要：针对钒钛矿冶炼高炉产量提高后，高炉主沟侵蚀速度加快，渣铁分离不充分，造成渣中带铁高的问题。通过对炉前贮铁式主沟进行优化改造，延长高炉炉前贮铁式主沟的寿命，降低渣中带铁，为生产稳定提供保障。

关键字：高炉 贮铁式主沟  改造

1 前言

随着2500M3钒钛矿高炉技术水平的进步，高炉铁水产量逐渐提高，钒钛铁水与普通矿铁水相比粘度大。传统的高炉贮铁式主沟的浇注料工作层和主沟沟道都采用前后等宽的结构形式，并且砂坝镶嵌在主沟浇注料里，这种结构形式的贮铁式主沟存在以下缺点：

（1）主沟前半段与后半段不能同步修理，主沟大修前必须对前半段小修多次而浪费浇注料；

（2）小修的主沟新补浇注料使用寿命短，浪费了浇注料；

（3）整条主沟使用寿命短；

（4）渣铁分离效果差，高炉渣中带铁多。

2 提出解决问题的方法

根据以上问题，设计一种使用寿命长渣铁分离好的高炉贮铁式主沟，这种贮铁式主沟的使用寿命长、浇注料消耗量低、渣铁分离效果好。

3 具体实施方式

一种使用寿命长渣铁分离好的高炉贮铁式主沟，它的主沟钢板槽的前后宽度相等，主沟由主沟前段、主沟后段、中间过渡段、沙坝段构成，主沟前段的沟道宽度小于主沟后段的沟道宽度，中间过渡段的前后端分别与主沟前段的后端和主沟后段的前端相连接，中间过渡段的沟道宽度为扩展的梯形，沙坝段位于主沟后段的侧方，沙坝段前端与主沟后段的侧面相连接，沙坝段的中心轴线垂直于主沟后段的中心轴线，沙坝段的沟道宽度为收缩的梯形，沙坝位于沙坝段中，沙坝垂直于沙坝段沟道的中心轴线。

主沟前段5的浇注料工作层料厚1100-1200㎜，沟道宽1100-1300㎜；主沟后段6的浇注料工作层料厚450-550㎜，沟道宽2400-2600㎜；中间过渡段7的浇注料工作层4分别在前端和后端与主沟前段5浇注料工作层4、主沟后段6浇注料工作层4衔接，沙坝段8的浇注料工作层4料厚450-550㎜，沟道起始处宽1500-1700㎜，砂坝12前方收缩至900-1100㎜。

主沟前段5的长度为5900-6100㎜，中间过渡段7的长度为900-1100㎜，主沟后段6的长度为8900-9100㎜，沙坝段8的砂坝12前方长度为1500-1700㎜，砂坝12距离主沟中心线2800-2900㎜，砂坝中心线距撇渣器10为2100-2300㎜。

新型主沟实施例如下：

主沟钢板槽3的宽度为3500㎜。

主沟前段5的浇注料工作层4料厚1150㎜，沟道宽1200㎜；主沟后段6的浇注料工作层料厚500㎜，沟道宽2500㎜；中间过渡段7的浇注料工作层4分别在前端和后端与主沟前段5的浇注料工作层4、主沟后段6的浇注料工作层4衔接，沙坝段8的浇注料工作层料厚500㎜，沟道起始处宽1600㎜，砂坝12前方收缩至1000㎜。

主沟前段5的长度为6000㎜，中间过渡段7的长度为1000㎜，主沟后段6的长度为9000㎜，沙坝段8的砂坝12前方长度为1600㎜，砂坝12距离主沟中心线2850㎜，砂坝中心线距撇渣器10为2200㎜。

新型主沟的工作过程如下：

高炉出铁时，高炉炉缸1内的高温高压渣铁混合物从狭窄的铁口孔道2抛出，然后迅速泄落在一般宽度沟道主沟段的液态渣面14上，经缓冲的高温新旧渣铁混合物快速流过中间过渡段7沟道主沟进入主沟后段6，由于主沟后段6突然变宽，流进主沟后段6沟道的渣铁混合物流速迅速降低，铁水在重力的作用下快速沉降在主沟后段6的液态铁面15上，炉渣在浮力的作用下漂在铁面上，同时铁水和炉渣因惯性作用力分层流至撇渣器10处，因铁沟11的沟底较砂坝12低200㎜，所以铁水通过撇渣器通道9流至铁沟11内，而炉渣流至撇渣器10处再折返至末端主沟的前端与未流至撇渣器10处的炉渣混合通过砂坝前方主沟流至砂坝12，炉渣最终经过砂坝12排进渣沟13内，从而完成了高炉炉前的渣铁贮存与分离工作。

4 2500m3高炉改造

   在高炉产量逐渐升高的情况下，铁元素逐渐降低，铁损降低，说明改造后的贮铁式主沟使用效果良好。

5 结论

（1）改造后的贮铁式主沟前段浇注料厚而主沟后段浇注料薄，能够实现主沟前段与主沟后段同步大修，消除了传统贮铁式主沟大修前必须对主沟前段小修3次而浪费浇注料的问题；中间过渡段的浇注料厚度采用突然收缩结构，减少了中间过度段的浇注料用量，在不影响主沟使用寿命的基础上有效减少了主沟的浇注料用量；主沟后段的沟道较宽，降低了沟道内渣铁流速，大大减轻了渣铁对主沟后段的冲刷，可以很好地延长主沟的使用寿命。

（2）主沟钢板槽为前后等宽结构，主沟砌筑和浇注时施工方便，且由于主沟钢板槽宽度较宽保证了各部位浇注料层的厚度和主沟沟道的宽度。

（3）砂坝段沟道空间大且长度较长，使渣铁侧向流动淤出砂坝，同时砂坝较宽淤出砂坝的渣层相对减薄，有利于渣中铁珠沉降分离，降低了铁损；

（4）砂坝段呈渐缩式梯形结构，减轻了炉渣对砂坝段起始处浇注料的冲刷作用力，保障了主沟各部位同步大修。

参考文献：

1周海清.河北钢铁集团宣钢公司检修公司2000m3高炉炉前设备改造[J]. 河北冶金, 2013(4):61-62.