黄泗军  王志刚

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂）

摘  要  炼铁厂4号高炉为单铁口高炉，开炉2年多来，在铁口的维护与主沟的修补、出铁管理等方面，进行了一些技术革新，使高炉产量年年提高5%以上。

关键词  单铁口  主沟修补  出铁管理

1  前言

莱钢4号高炉于2017年3月29日大修后开炉，由于场地、经费、时间等限制，仍采用单铁口、无渣口配置形式。这种配置形式仍制约高炉产量，成为提高高炉利用系数的瓶颈。在目前新建或大修的大型高炉上都是两个以上铁口。4号高炉通过强化炉前管理、抓好铁口的维护及主沟的修补工作，并在炉前工作中开展技术革新，从而缓解了这一矛盾，保证了4号高炉自开炉以来产量年年提高，利用系数不断刷新炼铁厂单铁口高炉利用系数的记录(见表1)。

2  铁口的维护

4号高炉生产中，每年有80多万吨铁水和几十万吨的炉渣从铁口排出，每次出铁，铁口都要经受机械冲击、热震、热应力作用、渣铁的冲刷以及化学侵蚀等。因此，维护好铁口是保证高炉内积存的渣铁及时、均匀放净的关键。

2.1  保证铁口深度合格

正常铁口的深度应为铁口区炉墙厚1．2-1.5倍，4号高炉正常的铁口深度为1.8～2.0米。铁口过深，放铁时间太长，不但打乱了正常的生产秩序，且易导致带铁堵口，不利于铁口的维护。同时铁口潮泥大易断裂，开口“放火箭”不利于环保；铁口太浅，不仅渣铁放不净，铁水亏欠多，造成炉内憋风现象得不到有效缓解，而且易发生跑大流等事故。同时，为尽量放出渣铁，铁口大喷时间较长，对铁口孔道的侵蚀严重，加大了铁口的维护难度，炉前喷溅的大量渣铁，又会加大炉前工的劳动强度。所以说，铁口保持合格深度，避免过深、过浅至关重要。

2.2  炮泥的管理

要使铁口深度达到正常水平，首先必须有质量稳定、强度合适的炮泥。4号高炉开炉2年多来，堵铁口用的无水炮泥全部外购，由于路程较远机动性差，要求现场必须准备两种泥，而且质量稳定。在正常生产情况下，使用正常泥，如出现炉况波动过大，减风过多等情况，立即临时更换低强度泥。现场存放炮泥必须用吨包袋密封存放，避免污染。困泥三天以上方可使用，严格按照生产批次依次使用。

2.3  堵口打泥量控制 

保证正常的铁口深度，必须稳定适宜的打泥量，要求三班操作人员打泥量必须做到高度统一，严格禁止操作随意性。每座高炉的打泥量多少不是随意而定，在炮泥质量稳定和高炉当前冶炼状态的前提下，是根据铁口的表现状态所决定的，打泥量多铁口深度会自动上长，反之会下降，出现难开或短铁口。所以，4号高炉根据当前的冶炼强度摸索出合理的打泥量，允许上下浮动正负5个流量（特殊情况除外）。

2.4  泥套管理

保证正常的铁口深度还必须稳定打泥量，维护好泥套，防止跑泥，完整的泥套是防止堵铁口跑泥、控制铁口深度在正常范围内的有力保证。4号高炉一直实行定期做泥套，每两个月定修重新做泥套，基本上一个周期能满足生产需要。生产中造成跑泥的原因，大多数都是因铁口两侧积渣未清理彻底，造成压炮不到位及泥套外长原因，所以要求交班铁口前积渣全部清理，裸露出铁口保护板，泥套牙子不得超出保护板，应在保护板以内20-40毫米，一旦超出，利用泥套刮削器进行清理，效果明显。有效降低堵口跑泥现象发生，使铁口长期保持稳定，为按时出净渣铁奠定了基础，确保高炉的长期高产、稳定顺行和指标的提升。

2.5  铁口中心线校正

为确保铁口孔道中心线在正常范围内，如果开铁口时开口机不正对铁口中心，会造成铁口孔道中心线逐步偏移，轻则导致堵口跑泥，铁口深度下降；重则会危及铁口四周的冷却壁，引发重大事故。4号高炉除要求三班铁口负责人每炉铁开铁口时对正铁口中心外，炉前工段长定期测量铁口角度与中心线位置，记录在册。为了便于随时观察校正，在安装铁口保护板时，把上方的固定圆销，焊接在铁口孔道垂直中心线上，把两侧的固定圆销，焊接在铁口孔道水平中心线上，垂直线的交叉点即是铁口中心点，简单易行。自开炉以来，铁口孔道中心线均保持在正常位置，没有出现偏移>50mm的情况。

3  主沟的修补维护

主沟由于受到周期性的熔渣化学侵蚀、机械冲刷以及温度骤变而引起的机构应力比较容易损坏，4号炉作为单铁口高炉，每一次主沟修补浇注必须休风操作，是影响高炉炉况稳定的关键因素之一，制约着高炉的强化冶炼，休风率居高不下，因主沟造成无计划休风也时有发生。4号高炉根据自身的实际情况，采用了不同的主沟套浇模式，取得了不错的效果。

3.1  套浇模式

4号炉主沟浇注模式，一直采用一大一小相结合的模式，即一大修24小时，确保一个沟役通铁量在19万吨以上或作业天数达到75天以上，期间允许12小时以内的休风小修一次，达到上述任何两个标准之一视为质量达标。但这种套浇模式的弊端是高炉休风频繁，炉况达不到长期稳定。所谓小修12小时的基本没有，都在16-18小时，大修与小修的区别只是用料量的多少，大修沟役45-50天，小修25天左右，无形之中影响了沟料质量的提升，休风率难以降低。4号炉权衡利弊，改变了原有的这种套浇模式，取消12小时的小修，与原先不同的是，大修小修的区别，只是大修动撇渣器小修不动，其它浇注程序是一样的，一代沟役不再休风处理主沟，无形之中迫使沟料质量的提升。实践证明，这种改变对于单铁口高炉效果明显。4号炉一次沟役达60天左右，通铁量达到16万吨以上，减少因修补主沟对高炉生产的影响力度，同时降低高炉的休风率（见表2）。

3.2  主沟的维护

随着主沟寿命的延长，安全风险也在上升，日常的点检维护尤为重要。这次大修主沟两侧重新铺设了热电偶，并与主控室电脑连接，做到实时监控；日常生产中有专人负责，人工探查主沟侵蚀情况，做到一日两检工段长监督；后期一日三检，生产班组24小时关注并作交班记录。并设计制作水平测量尺（获得实用专利），使测量误差在50毫米以内。在主沟的维护上，除了平时少打水以外，在沟役的中后期，做一次无休风状态下的渣线套浇，用时40分钟左右。自大修至今，主沟已安全运行两年零两个月，无任何问题发生，为高炉的提产增效创造了条件。

4  出铁管理

炉前的职责按时、按要求出净渣铁，并在规定的时间内出完，全风堵铁口。渣铁的出净程度直接影响高炉的顺行度，抓好出铁管理至关重要，4号炉以提高劳动积极性，提升管理水平，创出可喜成果。

4.1  开口时间

开口时间的早晚直接影响高炉的顺行度。开口过早，一方面不利于铁口的维护，打入铁口内的无水炮泥还没有完全固结，形成完整地泥包，轻则造成开口“放火箭”，污染环境。重则造成铁口内爆炸，崩坏泥包使铁口迅速变浅，出现出铁跑大流铁，引发其它恶性事故；另一方面降低铁水罐的利用率和排渣时间，铁间间隔时间短，炉内积存渣铁量少，造成出铁时间短、铁量少，排渣时间短，增加了铁水罐的调配运输量。如果采取二次开口，有可能造成渣铁出不净恶化炉况顺行。开口过晚，铁口内炮泥烧结时间长，开口难度增加，使铁间间隔不断延长，炉内积存大量的渣铁，恶化料柱的透气性，造成铁前憋风，严重时出现崩、悬料，所以说开口早和晚，哪怕是短短的5分钟，而不仅仅是单纯5分钟，它对炉内操作的难易程度是翻倍增长。4号炉非常重视开口时间，综合各方面的考虑，结合现场实际，制定出合理开口时间，认为铁间间隔30分钟之内打开铁口，罐晚点10分钟之内打开铁口最为合理。

4.2  出铁时间

每炉次出铁时间的长短，关系着高炉的顺行度高低。4号炉根据冶炼强度和炉缸安全容铁量等因素，客观地制定了合理的出铁时间，即出铁时间60-80分钟，大于80或小于60分钟视为不合格。出铁时间过短，既不利于炉渣的及时排放，恶化料柱的透气性，也不利于铁水罐的运行，利用率低；出铁时间过长，出铁前期憋渣铁，下渣时间晚，影响炉内风量的维持和下料速度，造成炉温的上行，降低了产量等指标的提升。后期渣铁排放不净带铁堵口，严重影响到炉内操作。当铁口打开以后，如何控制出铁时间在要求范围之内呢？通过第一罐铁（罐容量55吨）的出铁时间长短，基本可以断定本炉次出铁时间，当控制在20-30分钟时最为理想，小于15分钟或大于35分钟，出铁时间都会超出合格范围。因为当第一罐出铁时间长时，虽然铁口孔道是逐渐扩大，铁水流速加快，在正常情况下，第二罐的出铁时间会低于第一罐而不会高于，但也不会有过大的落差，只要不人为干预去捅铁口增加流速，依次类推必然出铁时间长。相反，当第一罐出铁时间短时，随着铁口孔道的逐渐扩大，铁水流速加快，只要不卡铁口，每一罐的出铁时间只会逐渐变短，势必造成整体出铁时间短。

4.3  开口方式

开口方式决定着能否出好每一炉铁，在特定的开口设备和钻具条件下，只有掌握现场的实时信息灵活操作，才能真正出好每一炉铁，以不变应万变是出不好铁的。高炉生产是动态的，每时每刻不在变化，开口方式影响着出铁时间和开口时间，反过来又决定着开口方式，所以当开口时，首先要看罐的数量，满足要求就要降低出铁流速，出铁时间压上线，反之压下线；其次要分析炉温的运行趋势，若下行下料快，炉内积存渣铁多，开口时提高铁水流速，反之则降低出铁流速。

4.4  放罐要求

罐内液面要在罐沿最低处300毫米以内，高于此要求会造成运行中溢铁，影响安全；低于要求则易造成渣铁出不净。把低于40吨铁视为半罐，应放在第一罐位重新放铁，有效降低铁损。大多数半罐、空罐都是因跑码子造成的，它会直接影响炉内渣铁排放程度，4号炉把人为操作造成的半罐做到零容忍，因此半罐率有3%降至1%之内。

5  结语

4号高炉在炉前生产组织上下了不少功夫，取得了较好的成效。但由于原燃料条件的限制，目前4号高炉的利用系数在同级的高炉中处于中等水平，待原燃料条件提高以后，炉前特别是铁口的操作与维护将更加艰巨，要完全满足高炉生产的需要，还有许多工作要做。