李继锋
（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司炼铁厂，山东 济南 271104）
摘 要：山钢 1#1880 高炉自 2021 年 11 月 19 日开炉以来，相继出现了铁口喷溅、高炉憋风等问题，影响了高炉的正常生产。文章探索分析了铁口喷溅的原因，采取了铁口孔道压浆技术、更换高质量炮泥等一系列措施，随后喷溅现象逐步消失，炉况顺行趋于稳定。
关键词：铁口；喷溅；炮泥
山钢 1#1880 高炉有效炉容 1880 m3，设东西两个铁口，铁口夹角为 120°，采用软水密闭循环冷却工艺。 2021年下半年以来国家限制压缩钢铁产能，高炉于 9 月底降料线停炉检修，11 月 19 日开炉投产。 投产三天后炉前两铁口喷溅严重，渣铁排放时间短，高炉受憋，影响炉况顺行和高炉产量的提升，高炉各项技术指标较差。 另一方面，铁口长时间喷溅，产生的大量烟尘，严重污染了环境，极大增加了除尘压力。解决铁口喷溅问题成为高炉炼铁技术人员的一大难题。
1 铁口的喷溅情况
开炉 3 天后铁口出现严重喷溅，东西两铁口喷溅现象基本相同，从打开铁口到铁口下渣，一直喷溅，高炉下渣后，喷溅现象稍有所缓解。喷溅时间在 45 min 左右，喷溅距离上由远及近，远的到撇渣器前端位置，近的在距铁口 2.5 m 左右位置。喷溅严重时一直到铁口堵口，喷溅不止。
2 铁口喷溅的危害
2.1 影响炉前正常出铁作业
铁口向外长时间喷溅渣铁混合物，烟尘大，工作环境差，铁口两边及主沟两侧渣铁堆积较多，清理渣铁堆积物困难，炉前工劳动强度加大，很多时候要借用挖掘机清理。铁口长期喷溅，出渣铁时间变短，每天出铁炉次由原来平均 12 次增加到平均 17 次，炉前工开铁口、 装泥堵口次数相应增加，也增加了工人的劳动强度。另一方面，喷溅出的渣铁混合物堆积在铁口及主沟两侧，在堵铁口作业时易出现抗炮的现象，易损坏泥炮和铁口泥套，造成铁口跑泥，严重时会产生堵不上炮的事故，给高炉的安全生产带来较大隐患。
2.2 直接影响高炉稳定顺行
由于东西两个铁口都存在喷溅情况，渣铁难以出净，炉内经常出现憋风、探尺作业差等不良现象，高炉被迫减风控制冶炼强度，炉温难以控制。喷溅严重时亏渣铁较多，风量只能达到高炉正常作业风量的 80%左右，长时间慢风，导致风速低，鼓风动能小，炉缸中心堆积严重，直接影响高炉顺行。
2.3 高炉产量降低 技术经济指标变差
两铁口长时间喷溅，渣铁排放差，高炉经常性减风，冶炼强度降低，直接造成产量降低。由于亏渣铁多，高炉受憋，风压高，料柱透气性差，风量难以维持全风量作业，炉内技术人员在高炉操作上不得不采取保守措施，焦比高，煤比低，燃料消耗较高，技术经济指标难以优化，吨铁成本升高。
3 铁口喷溅原因
高炉铁口位于炉缸的下沿，主要由由铁口框架、保护板、泥套、铁口砖套、流铁孔道组成组成。高炉开炉投产以后，出铁口通道在炉缸高压和液态渣铁自身的重力共同作用下，将液态渣铁定期排放出来。如果铁口孔道内产生裂缝，会造成煤气泄漏，铁口通道将发生窜气现象。在渣铁流出时，炉内的高压煤气流混入到铁口孔道的铁流中，使原有的动力平衡失去稳定，造成顺行的铁水在排出铁外时产生喷溅（见图 1）。
个人认为，铁口通道窜煤气主要是以下原因：这次降料线停炉检修，期间打水凉炉快速扒料，炉缸内打水较多，炉缸整体潮湿，高炉开炉前虽然经过六天的烘炉，炉缸仍偏凉。投产后炉缸温度逐步升高，风口及铁口区域原有碳砖和浇筑料热膨胀系数有较大差异，受温度影响，浇注料干燥收缩，出现缝隙，形成风口到铁口区域煤气泄漏通道。
4 治理措施
4.1 铁口孔道压浆
通过铁口孔道压浆方式，将软质压浆料压入铁口孔道，堵塞煤气通过炉缸耐材窜入铁口孔道的缝隙，从而降低铁口喷溅现象。有如下步骤：
（1）利用另一铁口出铁的时间间隙，用 65 mm 钻头对铁口进行钻孔，深度为 1.5~1.8 m。
（2）泥炮内装满炮泥，泥炮前端掏出一小段空间，将准备好的专用自流修补料塞入掏空的通道，泥炮最前端再糊上小部分炮泥，防止自流料流出。
（3）将泥炮口对准铁口，利用泥炮将自流修补料打入提前钻好的铁口孔道，保持半小时左右再退炮。
4.2 统一炉前操作
铁口喷溅期间，炉前工区长 24 小时值班，时刻关注铁口喷溅问题。炉前实行三班统一操作，严格执行车间制定的标准化操作作业。具体如下：
（1）严格执行炉前交接班制度。接班前，炉前班长及铁口负责人详细了解铁口工作状况，开口机及泥炮工作情况。
（2）出铁前，炉前班长全面检查铁口泥套、铁水罐准备、钻头大小及撇渣器通畅情况。
（3）控制东西两铁口合理深度，使其在 2900±100 mm范围，保证铁口好开。
（4）加强铁口泥套维护，泥套损坏及时修补，杜绝铁口过浅跑大流事故。
4.3 提高炮泥质量
炮泥作为高炉堵铁口的材料，其质量好坏直接影响铁口的寿命的出铁状态。好的炮泥要具有如下性能。
（1）气孔率适宜，干燥时容易排出气体和水分。
（2）较高的耐火度，较强的抵抗渣铁溶液的冲刷能力。
（3）适度的可塑性，便于形成铁口泥包。
（4）能迅速烧结并具有一定的烧结强度。铁口喷溅期间与炮泥厂家协商，改进炮泥结合剂加入方法，加入适量的树脂代替蒽油和焦油混合结合剂，这样使炮泥结焦温度降低，一定程度上解决了潮铁口的问题。两铁口更换含有适量树脂的炮泥 24 小时后，铁口喷溅时间也明显缩短。
4.4 优化炉内操作 提高高炉管控水平
面对铁口喷溅对高炉生产造成的被动情况，炼铁技术人员认真分析存在的优势和短板，以高炉稳定顺行为前提，车间制定合理科学的高炉攻、守、退的操作制度，提高对高炉的管控水平。高炉三班值班工长严格执行车间制定的操作制度，提高标准化操作水平，力保炉况顺行。铁口喷溅期间，高炉铁水化学热和物理热以及炉渣碱度控制在合适的范围内，保证渣铁具有良好的流动性，为炉前出铁作业创造条件。
5 实施效果
高炉炼铁生产是一项非常复杂的系统工程，随着安全环保生产理念的深入，炉前渣铁排放系统在炼铁生产环节中显得尤为重要。快速治理炉前铁口喷溅，减少烟尘排放降低环保风险，成为很多炼铁工作者一项重大任务。合理有效的使用新工艺、新技术，为高炉稳定顺行高产高效提供保障。通过摸索实践，采取上述多种手段综合治理，2021 年 12 月 13 日以后铁口非正常喷溅已基本消除，高炉稳定顺行，各项技术经济指标明显上一台阶。