何汝生（北京瑞爾非金屬材料有限公司）

摘  要：鐵(tie)(tie)口(kou)異(yi)常(chang)影響高爐(lu)的(de)爐(lu)役(yi)壽命，甚至導致安全(quan)事(shi)故。在鐵(tie)(tie)口(kou)區(qu)具有合理的(de)工(gong)藝結構、優質耐材(cai)等基礎上，漏鐵(tie)(tie)和斷(duan)鐵(tie)(tie)口(kou)、異(yi)常(chang)噴濺、鐵(tie)(tie)口(kou)過淺等鐵(tie)(tie)口(kou)異(yi)常(chang)現象可通過采(cai)用操作性(xing)能和使用性(xing)能良好的(de)優質炮泥、改進(jin)爐(lu)前操作、特種炮泥治理等技(ji)術(shu)和操作對(dui)策予以(yi)克服。

高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)鐵口(kou)作為渣鐵排放的(de)(de)通道，要承受冶煉生產中諸(zhu)多型式、性質的(de)(de)破壞(huai)，并須始(shi)終(zhong)保持為正(zheng)常的(de)(de)工作狀態(tai)。鐵口(kou)異常時(shi)，不但(dan)不能實(shi)現正(zheng)常的(de)(de)冶煉生產，還將(jiang)(jiang)影(ying)(ying)響到鐵口(kou)附近的(de)(de)耐材等的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命，長期、嚴重的(de)(de)鐵口(kou)異常必將(jiang)(jiang)影(ying)(ying)響高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)壽(shou)命、甚至導(dao)致意外(wai)事故。多座、多級別高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)在近年發(fa)生的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)壽(shou)異常、爐(lu)(lu)(lu)缸(gang)意外(wai)事故中，不乏事故點位于(yu)鐵口(kou)區域(yu)的(de)(de)實(shi)例。可(ke)見，隨高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)冶煉效(xiao)率的(de)(de)提高(gao)(gao)等，通過適(shi)宜(yi)的(de)(de)技(ji)術、操作對策使(shi)鐵口(kou)區域(yu)始(shi)終(zhong)處于(yu)正(zheng)常狀態(tai)是關系高(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)安(an)全生產、長壽(shou)的(de)(de)關鍵。

與爐(lu)(lu)缸其它部(bu)位比較，鐵口區(qu)域耐火材料內襯面臨(lin)的破(po)壞(huai)(huai)(huai)因(yin)素(su)更(geng)多、危害程度(du)更(geng)大，主(zhu)(zhu)要有：①渣鐵排放過程中的劇烈(lie)的機(ji)(ji)械沖(chong)刷，②爐(lu)(lu)渣、堿金(jin)屬和Zn等(deng)的化(hua)學侵(qin)蝕，③Pb等(deng)重金(jin)屬的滲透破(po)壞(huai)(huai)(huai)，④開口、堵口作業的附加影響，⑤高溫、熱沖(chong)擊、氧化(hua)破(po)壞(huai)(huai)(huai)等(deng)。這些因(yin)素(su)中，機(ji)(ji)械沖(chong)刷、化(hua)學侵(qin)蝕、熱沖(chong)擊的程度(du)遠惡劣于爐(lu)(lu)缸其它部(bu)位，因(yin)而也(ye)是鐵口異常、鐵口區(qu)域內襯被破(po)壞(huai)(huai)(huai)的主(zhu)(zhu)要因(yin)素(su)。

高(gao)爐(lu)煉鐵實踐(jian)證明：僅鐵口(kou)(kou)區(qu)的(de)(de)(de)耐(nai)火(huo)材料(liao)磚(zhuan)襯是(shi)不能(neng)充(chong)分(fen)抵御這些破壞而滿(man)足高(gao)爐(lu)長(chang)(chang)壽需求(qiu)的(de)(de)(de)，需要性能(neng)適(shi)宜的(de)(de)(de)優質炮(pao)泥和良好的(de)(de)(de)爐(lu)前(qian)操(cao)作。盡管如此，包括鐵口(kou)(kou)區(qu)域耐(nai)火(huo)材料(liao)在內的(de)(de)(de)合理的(de)(de)(de)鐵口(kou)(kou)區(qu)工藝(yi)裝置仍然是(shi)必(bi)須的(de)(de)(de)，它們是(shi)維護(hu)好鐵口(kou)(kou)，實現安全、長(chang)(chang)壽不可或缺的(de)(de)(de)基礎。

漏鐵和斷鐵口(kou)(kou)、異(yi)(yi)常(chang)噴濺、鐵口(kou)(kou)過(guo)淺(qian)(qian)等均屬于鐵口(kou)(kou)異(yi)(yi)常(chang)。鐵口(kou)(kou)出現(xian)漏鐵和斷鐵口(kou)(kou)時，應通過(guo)提高(gao)炮(pao)泥的操作和使(shi)用性(xing)能(neng)(neng)、改(gai)進爐前(qian)操作等解決(jue)。鐵口(kou)(kou)出現(xian)的異(yi)(yi)常(chang)噴濺，能(neng)(neng)夠通過(guo)提高(gao)炮(pao)泥的使(shi)用性(xing)能(neng)(neng)、改(gai)進爐前(qian)操作、特種(zhong)炮(pao)泥等措施予以治(zhi)理。鐵口(kou)(kou)過(guo)淺(qian)(qian)常(chang)是因為使(shi)用了性(xing)能(neng)(neng)不(bu)適宜的炮(pao)泥、爐前(qian)操作不(bu)合理所(suo)導致，因而也需要從炮(pao)泥和爐前(qian)操作兩個方面予以提高(gao)、改(gai)進。

1  合理的鐵口區工藝配置

鐵(tie)口(kou)區(qu)(qu)工藝(yi)配(pei)置(zhi)包括鐵(tie)口(kou)框、冷卻(que)設備和(he)耐(nai)火襯體(ti)等(deng)。它們雖然僅是(shi)鐵(tie)口(kou)區(qu)(qu)安全、長壽(shou)的基(ji)礎，但其合理(li)性緊(jin)密(mi)關(guan)系著鐵(tie)口(kou)深度(du)、噴濺、泥包保持(chi)等(deng)，需針對鐵(tie)口(kou)區(qu)(qu)固有特點和(he)安全、長壽(shou)需求，采用合理(li)的結(jie)構。

1.1 鐵口冷(leng)卻

良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)是保證高爐內(nei)襯(chen)保持正常(chang)功能(neng)所必須的(de)(de)(de)。對于(yu)爐缸(gang)鐵(tie)口(kou)區，鑒于(yu)磚襯(chen)厚度較大(da)和(he)(he)存(cun)在復雜(za)、劇烈的(de)(de)(de)物理、化學侵蝕，合理的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)顯得更(geng)加(jia)重要。長期以(yi)來，鐵(tie)口(kou)區一直選擇(ze)灰鑄(zhu)鐵(tie)光面(mian)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)作(zuo)為鐵(tie)口(kou)冷(leng)卻(que)(que)(que)器(qi)，寶鋼高爐曾在鐵(tie)口(kou)磚襯(chen)中插入過鑄(zhu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)板(ban)。隨著純銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)技(ji)術的(de)(de)(de)發展，近年新(xin)建的(de)(de)(de)大(da)型(xing)和(he)(he)超大(da)型(xing)高爐多數在鐵(tie)口(kou)區域選用了(le)銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)、軟(ruan)水(shui)/純水(shui)密閉循環冷(leng)卻(que)(que)(que)。銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)具有(you)很高的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)率，極(ji)為適用于(yu)具有(you)高熱(re)負荷、熱(re)波(bo)動(dong)特征的(de)(de)(de)鐵(tie)口(kou)區域。按照制造(zao)方式(shi)的(de)(de)(de)不同，銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)有(you)鑄(zhu)造(zao)和(he)(he)銅(tong)(tong)(tong)(tong)板(ban)加(jia)工(gong)(gong)兩(liang)種型(xing)式(shi)。圍繞鐵(tie)口(kou)的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)多為異形，其內(nei)的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)水(shui)道(dao)也常(chang)需(xu)(xu)非規則布(bu)置，銅(tong)(tong)(tong)(tong)板(ban)加(jia)工(gong)(gong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)需(xu)(xu)多處施焊(han)(han)才能(neng)適應這些工(gong)(gong)藝需(xu)(xu)求(qiu)，而純銅(tong)(tong)(tong)(tong)具有(you)焊(han)(han)接(jie)性(xing)不好(hao)的(de)(de)(de)特點，易出現焊(han)(han)接(jie)缺陷，所以(yi)鐵(tie)口(kou)采用優質鑄(zhu)銅(tong)(tong)(tong)(tong)冷(leng)卻(que)(que)(que)壁(bi)為宜。在冷(leng)卻(que)(que)(que)介質方面(mian)，以(yi)采用軟(ruan)水(shui)/純水(shui)、40~50mm冷(leng)卻(que)(que)(que)通道(dao)、水(shui)流速≥2m/s、水(shui)溫升≤0.5℃等為宜。

填充(chong)在鐵口冷(leng)卻(que)(que)壁(bi)與炭(tan)磚之間(jian)的(de)填料(liao)(liao)(liao)的(de)導熱(re)率(lv)(lv)、密實度、加熱(re)線(xian)變(bian)化率(lv)(lv)、結合強(qiang)度對(dui)發揮冷(leng)卻(que)(que)壁(bi)的(de)冷(leng)卻(que)(que)能力、避(bi)免氣隙、防(fang)止鐵口噴濺具(ju)有重要作用(yong)。傳統的(de)普通碳素搗打料(liao)(liao)(liao)存在上述性(xing)能方面的(de)技(ji)術缺(que)陷，難以(yi)滿足使用(yong)要求。應將施(shi)工(gong)方便(bian)的(de)、具(ju)有~14w/m.k的(de)常(chang)溫導熱(re)率(lv)(lv)、無(wu)加熱(re)線(xian)收(shou)縮、冷(leng)態固(gu)結等技(ji)術特性(xing)的(de)新型填充(chong)料(liao)(liao)(liao)用(yong)于冷(leng)卻(que)(que)壁(bi)與炭(tan)磚間(jian)隙的(de)填充(chong)，例如RL75H/SF導熱(re)型自流澆注(zhu)料(liao)(liao)(liao)。

1.2 鐵口(kou)框及鐵口(kou)框內(nei)襯

目前的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)主要有(you)冷(leng)(leng)面帶擋(dang)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)和冷(leng)(leng)面全敞(chang)開的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)板焊接鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)兩種(zhong)型(xing)式。鑄(zhu)鋼(gang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)中的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)面擋(dang)圈(quan)可支撐鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)組(zu)(zu)(zu)合(he)(he)磚(zhuan)，防(fang)止鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)組(zu)(zu)(zu)合(he)(he)磚(zhuan)在(zai)爐內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力作(zuo)用(yong)下的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)移(yi)，但(dan)擋(dang)圈(quan)與(yu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)內(nei)(nei)襯(chen)之間的(de)(de)(de)(de)結合(he)(he)面難于形成良(liang)好結合(he)(he)，只能(neng)依靠泥漿(jiang)填充二者的(de)(de)(de)(de)間隙，影響鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)密閉性(xing)。焊接鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)具有(you)內(nei)(nei)襯(chen)制作(zuo)方便等特點(dian)，但(dan)防(fang)止鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)組(zu)(zu)(zu)合(he)(he)磚(zhuan)外(wai)(wai)移(yi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)力不足。從鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)內(nei)(nei)襯(chen)制作(zuo)與(yu)施工、保證鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)密閉性(xing)等出發，冷(leng)(leng)面全敞(chang)開的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)板焊接鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)較(jiao)好，并應在(zai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)(kou)(kou)框(kuang)(kuang)(kuang)與(yu)爐殼、磚(zhuan)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)結合(he)(he)部設置防(fang)止磚(zhuan)襯(chen)受爐內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力影響而外(wai)(wai)移(yi)的(de)(de)(de)(de)構件。

位(wei)于(yu)鐵(tie)(tie)口(kou)組(zu)(zu)合(he)磚冷(leng)側的(de)鐵(tie)(tie)口(kou)框內(nei)襯(chen)與(yu)鐵(tie)(tie)口(kou)組(zu)(zu)合(he)磚和鐵(tie)(tie)口(kou)框結(jie)構之(zhi)間應結(jie)合(he)密實，并在泥炮和開口(kou)機的(de)操作影響下(xia)保持整(zheng)體的(de)穩定性、密閉性，具有較好的(de)抗高溫和溫度波(bo)動(dong)、渣鐵(tie)(tie)侵蝕的(de)能力。為(wei)此，建議采(cai)用(yong)剛(gang)玉(yu)澆注(zhu)料、剛(gang)玉(yu)質(zhi)大塊(kuai)制品共同構成(cheng)鐵(tie)(tie)口(kou)框內(nei)襯(chen)或者采(cai)用(yong)剛(gang)玉(yu)澆注(zhu)料整(zheng)體澆注(zhu)。

1.3 鐵口區域耐材內(nei)襯

要滿足高爐安全(quan)生產、高產、長壽的需求(qiu)，無(wu)疑應選(xuan)擇適合鐵(tie)口(kou)區域工作環境的耐材(cai)品種和(he)內襯結構。

超(chao)微孔炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)具(ju)有良(liang)好(hao)(hao)的導熱(re)率、抗(kang)鐵(tie)(tie)水侵(qin)蝕(shi)、抗(kang)渣堿侵(qin)蝕(shi)、強(qiang)度高等優良(liang)性能(neng)，是鐵(tie)(tie)口區(qu)碳質(zhi)(zhi)耐(nai)(nai)材(cai)的首選材(cai)料(liao)(liao)。由于Al2O3-SiO2系耐(nai)(nai)材(cai)與(yu)(yu)碳材(cai)具(ju)有不同的膨脹(zhang)性，砌筑在鐵(tie)(tie)口區(qu)域(yu)時不能(neng)與(yu)(yu)周(zhou)圍(wei)的炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)形(xing)成(cheng)嚴密(mi)結(jie)構，因此不宜(yi)采(cai)用(yong)(yong)Al2O3-SiO2耐(nai)(nai)材(cai)制作(zuo)鐵(tie)(tie)口組(zu)合(he)磚(zhuan)。位于碳材(cai)熱(re)面的“陶(tao)瓷(ci)(ci)杯”耐(nai)(nai)材(cai)隔離了侵(qin)蝕(shi)介(jie)質(zhi)(zhi)和炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)，對炭(tan)(tan)(tan)磚(zhuan)具(ju)有明顯的保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)(yong)等。在碳質(zhi)(zhi)鐵(tie)(tie)口組(zu)合(he)磚(zhuan)熱(re)面設置“陶(tao)瓷(ci)(ci)杯”耐(nai)(nai)材(cai)時，同樣可(ke)為保(bao)持鐵(tie)(tie)口的正(zheng)常工(gong)作(zuo)狀態奠(dian)下好(hao)(hao)的基礎。由于這些“陶(tao)瓷(ci)(ci)杯”耐(nai)(nai)材(cai)主要受到鐵(tie)(tie)水的沖刷、溶蝕(shi)等，宜(yi)選擇(ze)剛(gang)玉(yu)(yu)類材(cai)料(liao)(liao)。采(cai)用(yong)(yong)剛(gang)玉(yu)(yu)質(zhi)(zhi)材(cai)料(liao)(liao)時，它與(yu)(yu)現代高爐(lu)用(yong)(yong)Al2O3-SiC-C質(zhi)(zhi)無水炮泥具(ju)有較好(hao)(hao)的結(jie)合(he)性，有利(li)于在鐵(tie)(tie)口區(qu)域(yu)形(xing)成(cheng)穩定的炮泥保(bao)護(hu)層。

為獲得穩定、嚴密的鐵(tie)口區(qu)域內(nei)襯，鐵(tie)口區(qu)炭磚應(ying)(ying)為組合式結(jie)構，其(qi)冷(leng)面應(ying)(ying)伸入(ru)鐵(tie)口框100~150mm，避免(mian)炭磚與(yu)鐵(tie)口框內(nei)襯的接縫貫(guan)通于炭磚與(yu)冷(leng)卻壁(bi)之間的接縫。同時，應(ying)(ying)在炭磚的冷(leng)端部位設置(zhi)擋圈頂緊炭磚，避免(mian)鐵(tie)口區(qu)內(nei)襯在爐(lu)內(nei)壓力(li)作用下的外移。碳(tan)素膠泥含有大(da)量揮發物，且砌(qi)(qi)筑磚縫較大(da)，為獲得嚴密的鐵(tie)口區(qu)域砌(qi)(qi)體，碳(tan)質鐵(tie)口組合磚采用磚縫不大(da)于0.5mm的干砌(qi)(qi)。

鐵口區炭磚熱面的(de)(de)“陶(tao)瓷杯(bei)”除自身應具(ju)有穩(wen)定、嚴(yan)(yan)密的(de)(de)結構特性之外(wai)，還應保持與炭磚之間的(de)(de)嚴(yan)(yan)密。在(zai)小塊耐火(huo)磚頂緊(jin)炭磚砌筑時的(de)(de)三角縫或者脫開砌筑時的(de)(de)~10mm間隙(xi)中填充泥漿時，難于(yu)獲得“陶(tao)瓷”質材(cai)(cai)料(liao)與碳(tan)質材(cai)(cai)料(liao)之間的(de)(de)嚴(yan)(yan)密結合(he)。為此，“陶(tao)瓷”質材(cai)(cai)料(liao)與碳(tan)材(cai)(cai)之間采用(yong)40~60mm間隙(xi)，填充抗(kang)侵蝕(shi)性較好、易于(yu)施工的(de)(de)剛玉質澆注料(liao)的(de)(de)結構為宜。

高(gao)爐(lu)(lu)建設中(zhong)，常見(jian)加(jia)(jia)大(da)(da)鐵(tie)口(kou)區及爐(lu)(lu)缸(gang)根部(bu)炭磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)現象，其(qi)目的(de)是希望通過加(jia)(jia)大(da)(da)的(de)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)延長內(nei)襯(chen)(chen)使用時(shi)間(jian)、保(bao)持(chi)較(jiao)大(da)(da)的(de)鐵(tie)口(kou)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)。從(cong)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)承受著渣鐵(tie)沖(chong)刷的(de)侵蝕機理、鐵(tie)口(kou)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)與磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)關聯(lian)性(xing)看，加(jia)(jia)大(da)(da)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)是需要的(de)，但應控制在合(he)(he)適的(de)程度(du)(du)(du)(du)(du)。過度(du)(du)(du)(du)(du)加(jia)(jia)厚(hou)(hou)(hou)(hou)鐵(tie)口(kou)區、爐(lu)(lu)缸(gang)根部(bu)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)時(shi)，加(jia)(jia)厚(hou)(hou)(hou)(hou)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)將(jiang)(jiang)明顯(xian)地鼓凸于爐(lu)(lu)缸(gang)內(nei)，它們與周(zhou)邊磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)之間(jian)的(de)厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)差將(jiang)(jiang)導致劇烈(lie)的(de)鐵(tie)水渦(wo)旋而加(jia)(jia)劇磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)的(de)沖(chong)刷破損。同時(shi)，局部(bu)明顯(xian)鼓凸于爐(lu)(lu)缸(gang)內(nei)的(de)炭磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)也影響熱面陶瓷杯的(de)整體(ti)穩(wen)定性(xing)。結合(he)(he)高(gao)爐(lu)(lu)生產實際，綜合(he)(he)考慮(lv)鐵(tie)口(kou)深(shen)度(du)(du)(du)(du)(du)、磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)襯(chen)(chen)的(de)侵蝕平(ping)衡(heng)和安全厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)等因素時(shi)，鐵(tie)口(kou)及以(yi)(yi)下側壁(bi)炭磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)厚(hou)(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)(du)以(yi)(yi)1100~1200mm、且(qie)熱面為平(ping)滑圓(yuan)周(zhou)為宜。

綜合上述，推薦圖(tu)1所示的(de)大中型高爐(lu)鐵(tie)口(kou)及以下區域側壁(bi)的(de)工藝配置。

2  炮泥與鐵口維護

高爐(lu)(lu)生產中(zhong)出現的泥包(bao)漏鐵(tie)、斷鐵(tie)口(kou)(kou)、鐵(tie)口(kou)(kou)過(guo)淺、異(yi)常(chang)噴(pen)濺等(deng)均屬于(yu)鐵(tie)口(kou)(kou)異(yi)常(chang)，它(ta)們會導致(zhi)難開口(kou)(kou)、增加爐(lu)(lu)前(qian)消(xiao)耗和勞動強度、惡化爐(lu)(lu)前(qian)環境、降低(di)正點(dian)出鐵(tie)率和鐵(tie)口(kou)(kou)合(he)格率等(deng)，嚴(yan)重(zhong)時甚至導致(zhi)爐(lu)(lu)況惡化、燒壞鐵(tie)口(kou)(kou)冷(leng)卻器等(deng)。導致(zhi)鐵(tie)口(kou)(kou)異(yi)常(chang)的原因很多，包(bao)括炮(pao)泥品質、泥套、爐(lu)(lu)前(qian)操作、爐(lu)(lu)前(qian)機械(xie)、爐(lu)(lu)況等(deng)。鑒于(yu)鐵(tie)口(kou)(kou)機械(xie)、爐(lu)(lu)況以及其它(ta)鐵(tie)口(kou)(kou)事故等(deng)非本文說明內容，不贅述。

2.1 泥包(bao)漏鐵和斷鐵口

泥(ni)包(bao)漏鐵(tie)(tie)(tie)(tie)是指鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)前端的泥(ni)包(bao)中存(cun)在裂(lie)紋或大(da)的裂(lie)縫，熔(rong)融渣(zha)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)滲入泥(ni)包(bao)。連續、嚴(yan)重的泥(ni)包(bao)漏鐵(tie)(tie)(tie)(tie)易導致鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)孔道中出現有“鐵(tie)(tie)(tie)(tie)隔”的斷(duan)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)現象(xiang)。泥(ni)包(bao)漏鐵(tie)(tie)(tie)(tie)時(shi)，常導致難開(kai)口(kou)(kou)、燒壞(huai)鉆頭(tou)等(deng)，不得(de)不采取更換鉆桿、多次鉆進(jin)、燒氧開(kai)口(kou)(kou)等(deng)措(cuo)施打開(kai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)，損壞(huai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)孔道甚(shen)至泥(ni)包(bao)，出現出鐵(tie)(tie)(tie)(tie)時(shi)間短、鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)噴濺、鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)淺等(deng)。出現斷(duan)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)時(shi)，常需(xu)采用(yong)更加激(ji)烈的操作手段來打開(kai)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)。這(zhe)些鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)異(yi)常均會影(ying)響鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)(kou)區域的安全和壽(shou)命。

炮泥(ni)性能(neng)不佳(jia)和(he)(he)不適(shi)當的(de)操作是(shi)導致(zhi)泥(ni)包(bao)漏鐵、斷鐵口(kou)(kou)的(de)主要原因。在(zai)炮泥(ni)性能(neng)方面，應考慮(lv)改(gai)善炮泥(ni)的(de)高溫性能(neng)、控制揮發分在(zai)適(shi)當水平、改(gai)善炮泥(ni)的(de)致(zhi)密性和(he)(he)粘結性等。爐前(qian)操作中應堅持渣鐵出凈、空噴(pen)后全風堵口(kou)(kou)，采取適(shi)當的(de)打泥(ni)壓力和(he)(he)速度等。

2.2 鐵(tie)口過淺

適宜的(de)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)深(shen)(shen)度是(shi)保(bao)證鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)區(qu)域(yu)安(an)全、壽命的(de)重(zhong)要內容(rong)之(zhi)一(yi)。鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)過(guo)淺(qian)會導(dao)致(zhi)出鐵(tie)(tie)時的(de)異常噴(pen)濺、出鐵(tie)(tie)時間過(guo)短等(deng)，甚至導(dao)致(zhi)堵不上(shang)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)、跑大流、燒壞鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)冷卻器等(deng)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)事(shi)故(gu)。適宜的(de)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)深(shen)(shen)度與鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)構造、高(gao)爐容(rong)積等(deng)有關。一(yi)般情況下，鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)的(de)正常深(shen)(shen)度為稍大于鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)區(qu)爐襯(chen)的(de)厚度。表1為不同爐容(rong)的(de)高(gao)爐要求的(de)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)(kou)正常深(shen)(shen)度范圍[1]。

表1  高(gao)爐的正常(chang)鐵口(kou)深度

鐵(tie)口過淺常(chang)(chang)常(chang)(chang)是炮泥(ni)性能低劣(lie)、操作失當等造成。此時，應采(cai)用具有良好抗(kang)沖刷(shua)、抗(kang)侵蝕性和作業(ye)性好的(de)優質(zhi)炮泥(ni)，以降(jiang)低泥(ni)包的(de)侵蝕速率、逐(zhu)漸修補好泥(ni)包、恢(hui)復到正常(chang)(chang)的(de)鐵(tie)口深(shen)度(du)。生產(chan)操作中，應采(cai)取出(chu)凈渣鐵(tie)、空噴后全風堵口，根據(ju)鐵(tie)量(liang)(liang)負荷選(xuan)擇適宜的(de)打泥(ni)量(liang)(liang)。當鐵(tie)口已經出(chu)現過淺時，應逐(zhu)漸加大打泥(ni)量(liang)(liang)來逐(zhu)漸增加鐵(tie)口深(shen)度(du)，需(xu)要時可加長(chang)鐵(tie)口上(shang)(shang)方的(de)風口長(chang)度(du)、減小風口直徑，或者堵掉鐵(tie)口上(shang)(shang)方的(de)風口。

鐵(tie)(tie)口(kou)過(guo)(guo)淺是(shi)冶煉生產中(zhong)必須克服的(de)(de)鐵(tie)(tie)口(kou)異常(chang)。同時，冶煉生產中(zhong)還應(ying)避免采(cai)(cai)用(yong)(yong)過(guo)(guo)大(da)(da)的(de)(de)鐵(tie)(tie)口(kou)深(shen)度(du)，而采(cai)(cai)用(yong)(yong)“扁(bian)平狀(zhuang)”凸出(chu)爐(lu)(lu)缸側壁400~500mm、并與(yu)爐(lu)(lu)墻緊密貼合的(de)(de)泥包[2]。鐵(tie)(tie)口(kou)深(shen)度(du)過(guo)(guo)大(da)(da)時，泥包常(chang)常(chang)是(shi)“孤立”地伸(shen)入(ru)在鐵(tie)(tie)水中(zhong)，生產中(zhong)極易出(chu)現破損、斷裂，導(dao)致滲鐵(tie)(tie)、難開口(kou)、噴濺等(deng)。采(cai)(cai)用(yong)(yong)優質炮泥，通過(guo)(guo)適宜的(de)(de)打泥量、出(chu)凈渣鐵(tie)(tie)等(deng)操作，方能獲得合理的(de)(de)泥包形狀(zhuang)與(yu)鐵(tie)(tie)口(kou)深(shen)度(du)。

2.3 異常噴濺

出鐵初(chu)期的(de)10min左右(you)時(shi)間內，鐵口存(cun)在(zai)較小程度的(de)噴(pen)(pen)濺(jian)屬(shu)于正常(chang)現象。但時(shi)間很(hen)長、程度過大(da)的(de)則屬(shu)于鐵口的(de)異(yi)常(chang)噴(pen)(pen)濺(jian)。異(yi)常(chang)噴(pen)(pen)濺(jian)嚴重污染爐前作業環境(jing)，在(zai)鐵水主溝(gou)兩側堆積大(da)量噴(pen)(pen)濺(jian)物，極大(da)地增加爐前勞動強度，長期的(de)異(yi)常(chang)噴(pen)(pen)濺(jian)會導(dao)致出不(bu)凈渣鐵、影響爐況順行(xing)與產量甚至(zhi)導(dao)致難堵口等。

導致鐵(tie)口(kou)異(yi)常噴濺的原因較(jiao)多，主(zhu)要(yao)(yao)有：炮泥燒結(jie)性(xing)和(he)結(jie)合強(qiang)度較(jiao)低、鐵(tie)口(kou)孔道粗糙、鐵(tie)口(kou)過淺、鐵(tie)口(kou)磚襯存在(zai)縫隙(xi)和(he)串風等。鐵(tie)口(kou)和(he)上(shang)方冷卻器及風口(kou)漏水、爐內氣流不穩等也會(hui)導致鐵(tie)口(kou)噴濺。出現(xian)鐵(tie)口(kou)異(yi)常噴濺時，需(xu)要(yao)(yao)根(gen)據(ju)不同的主(zhu)要(yao)(yao)原因采取對應的措施予以避免。

鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)部位存(cun)(cun)在(zai)縫(feng)(feng)隙(xi)時(shi)，冒出的(de)(de)煤氣會影響(xiang)渣鐵(tie)(tie)流的(de)(de)正(zheng)常流動狀態(tai)而導致噴(pen)濺。要消除此(ci)種(zhong)原因導致的(de)(de)噴(pen)濺，除在(zai)高(gao)爐建設(she)、大修(xiu)時(shi)即采用(yong)(yong)合理(li)的(de)(de)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)工藝配(pei)置外，生產(chan)中，可(ke)采用(yong)(yong)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)區(qu)域(yu)灌(guan)漿、特種(zhong)炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)等堵(du)塞(sai)縫(feng)(feng)隙(xi)的(de)(de)措施增加鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)區(qu)域(yu)密閉(bi)性。RL801特種(zhong)炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)系(xi)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)縫(feng)(feng)隙(xi)噴(pen)濺專用(yong)(yong)治(zhi)理(li)炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)，泥(ni)(ni)炮(pao)(pao)將此(ci)炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)壓入鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)后可(ke)堵(du)塞(sai)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)孔道周圍存(cun)(cun)在(zai)的(de)(de)裂縫(feng)(feng)和裂紋、提(ti)高(gao)鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)密閉(bi)性，消除鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)的(de)(de)異常噴(pen)濺，在(zai)多座大型高(gao)爐應用(yong)(yong)均取(qu)得明顯治(zhi)理(li)效果(guo)。資料報(bao)道，通過鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)孔道、泥(ni)(ni)炮(pao)(pao)直接(jie)對鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)孔道進行灌(guan)漿，也(ye)在(zai)治(zhi)理(li)因鐵(tie)(tie)口(kou)(kou)磚襯裂縫(feng)(feng)冒煤氣引起的(de)(de)異常噴(pen)濺方面(mian)取(qu)得良好效果(guo)[3]。

因炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)性(xing)能的(de)適(shi)應性(xing)缺陷(xian)導(dao)致鐵口(kou)異(yi)常(chang)噴濺，需要改善炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)的(de)燒(shao)結性(xing)能、燒(shao)結強度(du)、作業(ye)性(xing)能等(deng)(deng)。依據對象高爐(lu)的(de)實際需求，通(tong)過(guo)炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)顆粒級配(pei)、結合(he)劑性(xing)能與(yu)加入(ru)量等(deng)(deng)的(de)調整，提高炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)的(de)燒(shao)結速(su)度(du)和強度(du)、與(yu)爐(lu)前機械的(de)適(shi)應性(xing)等(deng)(deng)避免鐵口(kou)的(de)異(yi)常(chang)噴濺。因鐵口(kou)過(guo)淺導(dao)致異(yi)常(chang)噴濺時，可通(tong)過(guo)消除鐵口(kou)過(guo)淺的(de)和炮(pao)(pao)泥(ni)(ni)品質和操作手段(duan)予以治理。生產(chan)中，若發現(xian)鐵口(kou)和上(shang)方冷卻器、風口(kou)設備(bei)漏水(shui)時，應及時修理、更換漏水(shui)設備(bei)。

因炮泥(ni)強(qiang)度過高，出現難(nan)開(kai)(kai)口而(er)反(fan)復(fu)鉆(zhan)進(jin)、燒氧(yang)開(kai)(kai)口也(ye)會(hui)導(dao)致鐵口噴濺。生產中，應(ying)使用燒結強(qiang)度、可塑(su)性適宜的(de)(de)炮泥(ni)以避免強(qiang)度過高導(dao)致的(de)(de)難(nan)開(kai)(kai)口、不能用合適的(de)(de)打(da)泥(ni)壓力完成堵口。

3  鐵口(kou)泥套

鐵(tie)口(kou)(kou)泥(ni)(ni)(ni)套(tao)(tao)是(shi)保證(zheng)(zheng)堵口(kou)(kou)不(bu)跑(pao)泥(ni)(ni)(ni)、獲(huo)得正常打泥(ni)(ni)(ni)壓力與(yu)鐵(tie)口(kou)(kou)孔道(dao)內炮泥(ni)(ni)(ni)致(zhi)密(mi)的(de)關鍵環(huan)節。鐵(tie)口(kou)(kou)泥(ni)(ni)(ni)套(tao)(tao)出現破(po)損時，將導(dao)致(zhi)堵口(kou)(kou)跑(pao)泥(ni)(ni)(ni)，即使增加打泥(ni)(ni)(ni)量也難以(yi)獲(huo)得足夠(gou)的(de)鐵(tie)口(kou)(kou)深度。跑(pao)泥(ni)(ni)(ni)還造成(cheng)堵口(kou)(kou)背(bei)壓降(jiang)低、孔道(dao)內炮泥(ni)(ni)(ni)疏松，出現出鐵(tie)噴濺(jian)。泥(ni)(ni)(ni)套(tao)(tao)出現嚴重(zhong)破(po)損、跑(pao)泥(ni)(ni)(ni)時，甚至導(dao)致(zhi)鐵(tie)口(kou)(kou)堵不(bu)上事故等。因此，高(gao)爐(lu)生產中需要從泥(ni)(ni)(ni)套(tao)(tao)料技術品質和日(ri)常維護兩個方面保證(zheng)(zheng)鐵(tie)口(kou)(kou)泥(ni)(ni)(ni)套(tao)(tao)的(de)工(gong)作(zuo)特性。

現代大型高爐一般采用Al2O3-SiC-C材(cai)質的(de)澆注型泥套(tao)料，需要具有良(liang)好的(de)燒(shao)結性能、成型能力(li)和新舊料結合好、組織致密等，使用中(zhong)能保持體積穩定(ding)、抵抗渣鐵沖(chong)刷和氧化破壞。

生(sheng)產中，應(ying)勤檢、勤修鐵口泥套，堵口前清理粘結在泥套表面的凝渣，及時修補或重新(xin)制作新(xin)泥套。

4  結語

鐵(tie)口(kou)區域是高(gao)爐爐缸中工作環(huan)境最為惡劣、安(an)全性和壽(shou)命要求最高(gao)的(de)重要部位。強化冷卻、優質碳材和剛玉(yu)質耐材以及合理結(jie)構的(de)鐵(tie)口(kou)框等(deng)構成的(de)鐵(tie)口(kou)區工藝配置是鐵(tie)口(kou)區域適應安(an)全、高(gao)產(chan)、長壽(shou)要求、避免鐵(tie)口(kou)異常的(de)技術基礎。

炮(pao)泥(ni)(ni)（含鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)泥(ni)(ni)套）、爐前(qian)作業(ye)是關乎(hu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)異(yi)常(chang)(chang)(chang)的(de)重要因(yin)素(su)。因(yin)炮(pao)泥(ni)(ni)品質原因(yin)導致的(de)泥(ni)(ni)包漏(lou)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)/斷鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)、鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)過淺、異(yi)常(chang)(chang)(chang)噴濺等鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)異(yi)常(chang)(chang)(chang)，可通過改善炮(pao)泥(ni)(ni)的(de)燒結性、高溫性能、抗沖(chong)刷和侵蝕性能等予以克服。同(tong)時，合適的(de)爐前(qian)作業(ye)是消除鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)異(yi)常(chang)(chang)(chang)必(bi)須的(de)對策措施(shi)，包括：出凈渣鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、空噴后(hou)全風(feng)堵口(kou)、適宜的(de)打(da)泥(ni)(ni)量、維護(hu)好(hao)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)口(kou)泥(ni)(ni)套等。

5  參考文獻

[1]周傳(chuan)典主(zhu)編(bian). 高(gao)爐煉鐵生產技術手冊(ce)[M]. 冶金工業出版社. 2002：585.

[2]徐瑞圖(tu). 關(guan)于高爐(lu)爐(lu)前操(cao)作(zuo)和炮泥使用(yong)的(de)幾點認(ren)識[J], 河(he)北(bei)冶金. 2011. 184（4）：17.

[3]劉永輝(hui)  呂(lv)春泉(quan)  王永春. 南鋼2550m3高(gao)爐鐵(tie)(tie)口維護技術進(jin)步[J], 煉(lian)鐵(tie)(tie). 2012. 31（5）：43.

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