董英

1 概述

高炉炼铁与转炉炼钢两道工序之间的衔接部分或过渡环节尤为重要。其主要包括高炉出铁、铁水运输及预处理等许多环节，因产生散热损失导致铁水温度下降。如果铁水温降过大，不仅将造成热量浪费，而且影响后续的预处理和炼钢工艺，严重的还会因发生凝罐而影响生产调度和铁水罐(或鱼雷罐)寿命。因此，铁水降温问题已引起企业和科研部门技术人员的高度重视。

济钢炼铁高炉距炼钢转炉距离较远，从高炉运输铁水至炼钢运输时间在3550min 以上，铁水在运输过程中温降很大，尤其是在冬天寒冷天气影响之下，铁水因温降过大给降低炼钢能源消耗成本造成了很大的不利影响，因此提高鱼雷罐的保温性能成为非常重要的工艺措施。

本文研究分析了济钢320t 鱼雷罐在重罐和空罐时的温降机理及温降原因，从提高鱼雷罐保温效果出发，改进鱼雷罐运行模式及采用高效保温材料以达到大幅度降低铁水过程温降速度，为转炉降低能源消耗提供了有效保障。

2 鱼雷罐温降产生的机理及原因

320t 鱼雷罐运输铁水的过程中，一般要经过受铁、铁水运输、等待、倒铁和空罐回运等阶段。运输过程历时较长，加之罐内铁水温度较高，其热量损失以热辐射、热传导、热对流三种方式为主，即鱼雷罐口铁水表面的热辐射、鱼雷罐壁热传导以及内衬蓄热损失。研究表明:铁水注入鱼雷罐车后，罐衬蓄热占热量总损失的45%-50%，罐壁散热约占20%，而铁水表面辐射占20%-30%。

国内研究鱼雷罐车热损失的方法主要有数值模拟和现场试验两种，由于现场试验过程的复杂性及不易操作性，因此研究多采用数值模拟的方法。研究表明，在罐口加盖保温材料可直接减小铁水表面辐射热损失，进而减小鱼雷罐温降；另外，高炉出铁温度、铁水量、空罐时间、鱼雷罐耐火材料(包括工作层、永久层和保温层)的材质、厚度及使用次数对鱼雷罐温降具有重要的影响。

为了进一步防止鱼雷罐运输铁水温度大幅度降低，原有的保温方式已不能满足现代冶金工业的需求，鱼雷罐保温措施有待进一步研究。

3 鱼雷罐温降控制措施

3.1 优化鱼雷罐内衬结构

320t 鱼雷罐内衬使用的耐火材料包括工作层ASC 砖、永久层低水泥涂抹料、保温层粘土砖和受铁口钢纤维浇筑料。

目前多在鱼雷罐外壳和永久层间增设保温层，增设绝热保温层后可显著提高鱼雷罐车的保温性能，但从鱼雷罐的安全运行方面考虑，存在着一定的风险。绝热保温层置于外壳和永久层之间，鱼雷罐受铁和运行过程中承受较大的抗压强度和热冲击，虽然该绝热保温材料已属超高强度，但与砖和浇注料相比仍然比较低，所以长期在高温下使用，有可能发生碎裂而直接影响工作层的结构稳定。为了进一步提高鱼雷罐内衬的保温性能，济钢炼铁厂在大修、一次中修、二次中修时对鱼雷罐内衬工作层进行喷补一种5cm 厚的复合式保温涂抹料，此种涂抹料添加了多种特种添加剂，可长期在1500℃以上高温下工作。另外保温涂抹料层的厚度对罐车保温效果也有影响，随着鱼雷罐的使用，喷补料在使用中熔损减薄掉落，保温性能明显下降，所以对鱼雷罐每运行200-400炉次进行一次中修涂抹料修补，通过此种内衬结构可有效降低鱼雷罐温降10-30℃。

3.2 优化改进鱼雷罐运行模式

炼铁厂采用《鱼雷罐运行跟踪系统》，生产调度人员能及时了解鱼雷罐的使用次数、翻渣情况、作业去向、贮铁时间、各罐皮重，备罐数量、翻渣情况等数据，使生产调度在第一时间内做出正确的调配运罐，可有效缩短鱼雷罐运行时间，鱼雷罐的周转率随之增大，有效降低了鱼雷罐温降。鱼雷罐运行模式优化前后周转率与温度的对比可知，三座高炉的周转率均提高了0.4 次/天，铁水的温降由原来的115℃降低至102℃左右，鱼雷罐运行时间缩短时，鱼雷罐的周转率随之增大，即每个罐的周转次数增加，周转率速度变快，鱼雷罐的运行控制水平得到提高，温降少，反之则周转率变慢，鱼雷罐的运行控制水平低，温降大。

4 总结

炼铁厂通过优化鱼雷罐内衬结构和鱼雷罐运行模式控制鱼雷罐车温降，进一步提高了鱼雷罐车的工作效率，并取得较好成果。如何综合考虑各种因素的影响，在保证鱼雷罐车力学性能的前提下控制铁水温降，进而建立完善的铁水在线控制系统，是未来改善鱼雷罐车保温效果研究的主要方向。