在现代化的高炉生产中,炉前操作的好坏直接影响高炉的安全生产,而炉前事故中发生最多、影响最大的是浅铁口出铁。

铁口是高炉炼铁过程中产生的渣铁排放的出口,不同容积的高炉对铁口深度有不同的要求。在固定的铁口角度下,铁口深,容易把炉缸内的渣铁出净。铁口浅,炉缸中的渣铁液面就高,由于炉内的压力大,铁口浅时控制不住铁流,就会出现跑大溜、过早喷炉现象。

很多恶性事故都是浅铁口造成的,了解浅铁口的危害和成因,预防浅铁口的发生,处理好浅铁口,使铁口能在正常状态下工作非常重要。不同容积的高炉对铁口深度的要求见表1。

表1 不同容积的高炉铁口深度

1、浅铁口的危害

浅铁口的危害有:

(1)浅铁口出铁渣铁出不净。浅铁口出铁时渣铁液面比正常铁口出铁液面高,炉缸中存有大量渣铁,将影响高炉炉况顺行,造成高炉受憋,不接受风量。

(2)浅铁口出铁易跑大溜。由于铁口浅,铁口通道受渣铁流冲刷大,铁流不易控制,一旦跑大溜,渣铁沟容纳不下,就会溢出渣铁沟,造成渣铁上坑、下地,严重时烧坏渣罐,铁道、焊住渣铁罐,至使高炉无法正常生产,被迫休风。

(3)浅铁口出铁易跑焦炭,有时因为跑焦炭严重,在铁口前堆积过多造成无法堵炮,只好休风清理焦炭。

(4)浅铁口出铁跑大溜或跑焦炭时,下渣极易大量过铁,引发水渣沟放炮,烧坏渣罐,崩坏水渣流嘴、沟槽,又极易烧伤人。

(5)浅铁口出铁时由于渣铁出不净,堵炮时可能引起铁口上方风口内呛渣、呛焦炭,引发风管烧穿事故。一旦风管烧穿,由于炉缸内存有大量渣铁,减风时往往造成灌渣。由于处理灌渣时何长,会给高炉生产造成巨大损失。

(6)长期浅铁口作业,炉缸中的渣铁侵蚀铁口区域的冷却壁,容易造成铁口烧穿。

2、浅铁口的成因

浅铁口有以下成因:

(1)渣铁未出净。由于渣铁罐满、渣铁上坑、冲渣停水等原因造成铁口不吹而被迫堵炮。这时由于炉缸内存有大量渣铁,堵炮后炮泥在炉缸中存不住而漂起来,并与渣铁反应被烧损,导致泥包破坏,造成下次铁口深度下降。

(2)泥包断裂。有时由于打泥量的波动和铁口过浅,铁出来后在孔道内爆炸,或因为炮泥质量有问题,出现铁口断裂。铁口断裂后泥包可能一次掉很多,造成下次铁口过浅。

(3)操作不当。在开铁口过程中,由于操作不当,铁口底部隔层太厚,透不开铁口但又来铁,被迫闷炮,有时闷炮把铁口从中间闷断,形成浅铁口。

(4)炮泥质量差。有时炮泥质量下降,或由于炉前工人在装泥时打水过多,造成铁口孔道有断泥现象,孔道过松,出铁时跑大溜,堵炮后形成浅铁口。

(5)铁口卡焦炭。由于冷却系统漏水、炉况不顺、潮铁口等原因造成出铁时铁口卡焦炭。如在堵炮时铁口卡住,就会打不动泥,造成浅铁口。

(6)铁口冒泥。铁口泥套坏、泥炮压力不够、炮头坏等原因都可能造成铁口冒泥,一旦冒泥,就形成浅铁口。

(7)开炉时泥包破坏。在高炉长期休风后开炉时,由于渣铁不能顺利渗透到铁口,就要改变铁口角度,用氧气烧铁口,有时烧铁口时间过长,又不断改变角度,把泥包破坏,泥包恢复非常困难。短期内不易形成稳定的泥包,势必造成经常的浅铁口。

3、浅铁口的预防

应采取以下措施预防浅铁口:

(1)出净渣铁。每次出铁都要喷铁口,这就要求每次出铁的时间要均匀,不能人为地缩短和延长出铁的间隔时间,避免渣铁罐不够用和铁口不喷而堵炮。

(2)稳定打泥量。打泥量要相对稳定,每次出铁都要根据炉温和渣铁排放情况适当打泥,打泥量波动不大于40kg。

(3)稳定炉温。对于炉内操作,要尽量稳定炉温,长期低炉温对铁口的危害很大,在操作上要尽量避免。

(4)尽量避免潮铁口出铁,如铁口过潮可用风或氧气烘干,然后出铁。铁口潮时绝不允许钻漏,用风吹或用氧气烧时,风重、氧量也不要太大,避免把潮泥吹出来,形成内大外小的喇叭形铁口。

(5)提高操作水平。每次钻铁口都要根据炉内风压、炮泥情况选择合适的钻头,避免铁口孔道过大或过小,使出铁时间均匀,特别是尽量避免闷炮操作。

(6)加强检查。对开口机、泥炮要认真检查,避免出现故障。对铁口泥套要认真制作,保持合适深度和形状,避免堵铁口时冒泥。同时,要加强炮泥检查,减少炮泥质量的波动。

(7)在高炉长期休风后,开炉时要根据高炉炉内状况,选择合适的开炉方案,避免破坏泥包。

4、浅铁口的处理

浅铁口的处理包括:

(1)有渣口的高炉要尽量能放好渣,减轻炉渣对铁口的侵蚀。

(2)炉内操作要把炉温提到上限,有利于涨铁口,必要时可改炼铸造铁。

(3)为出净渣铁.在出铁后期可适当减风,减少炉内压力,这样可在原基础上多出一点渣铁,也有利于涨铁口,形成泥包。

(4)堵铁口时可采取分段打泥的方法,即封上铁口后,先打75~150kg泥,间隔1min左右,再打50~300kg泥,这样可使铁口慢慢涨上来。

(5)在处理铁口时,先用开口机钻一段,再用钢钎打200mm左右,最后再用氧气烧开,这样可控制铁流,有利于涨铁口,不易跑大溜。

(6)对有2个以上铁口的高炉,可采用1个铁口见吹后再打开较浅的铁口出铁,在浅铁口大喷时,把泥打进去,这时高炉里渣铁液面较低,铁口可一次涨上来。只有1个铁口的高炉,可采用“坐窝”的方法,即堵铁口后过10min左右拔炮再出铁,这样连续几次后,有望杷铁口涨上来。

(7)在使用多种方法都无效时,可堵铁口上方的风口,减少铁门方向炉缸的活跃程度,使铁口慢慢涨上来。

(8)改进炮泥的质量。如用有水炮泥的高炉可改用无水炮泥,用无水炮泥的高炉可提高强度,增加炮泥中SiC与Al2O3的含量,提高耐渣铁冲刷能力,并尽量出净渣铁。

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