铁口维护的方法和意义.pptVIP

做好铁口维护的方法和意义 专题讲座制作 张明宸 炉前操作的中心任务 在高炉冶炼过程中随着炉料的下降和熔化 铁水不断地产生 而炉缸所容纳铁水的数量是有限的 不按时放净铁水 炉缸的实际铁水量就会超过安全容铁量 不仅破坏了高炉顺行 同时也是造成各种恶性事故的隐患 因此 随着高炉的不断强化 必须确定适宜的出铁次数 按时出铁出渣 放净渣铁 是炉前操作的中心任务 出铁口的构造 1设计的出铁口构造2生产时出铁口的构造 设计的出铁口构造 铁口位于炉缸的最下沿 它主要由铁口框架 保护板 砖套 泥套 流铁孔道及泥包组成如图 铁口框架如图 外端与炉壳铆接 也有焊接 在一起 内端与炉缸中的环形炭砖相接触 周围用填料捣实 并且装有冷却壁 铁口框架内镶有砖套 铁口最外面是铁口保护板 铁口保护板内用泥套捣实做成铁口泥套 铁口保护板和铁口泥套的作用是使铁口框架不直接与渣铁水相接触 从而起保护铁口框架的作用 铁口泥套还起到保护铁口异型砖套 铁水顺利排放及封闭铁口不冒泥 保持适宜铁口深度 有利于泥包的形成和稳定的作用 图1 生产时出铁口的构造 高炉生产一个时期以后 铁口区域的炉墙砌砖由于渣铁水的侵蚀逐渐变薄 在整个炉役期间铁口区域始终由泥包保护着 生产过程中的铁口状况如图 生产时出铁口的构造 正常的铁口深度 根据铁口的构造 正常铁口的深度应稍大于铁口区炉衬的厚度 不同炉容的高炉 要求的铁口深度不同 表6 17是大中型高炉铁口深度表6 17 根据铁口的构造 正常 表6 18中小型高炉正常铁口深度参考值 出铁口的维护 1影响出铁口工作的因素 2维护好铁口的主要措施 影响出铁口工作的因素 1 熔渣和铁水的冲刷 2 风口循环区对铁口的磨损 3 炉缸内红焦的沉浮对铁口泥包的磨损 4 煤气流对铁口的冲刷 5 熔渣对铁口的化学侵蚀 熔渣和铁水的冲刷 铁口打开以后 铁水和熔渣在炉内煤气压力和炉料有效渣铁本身的静压力的作用下 以很快的速度流经铁口孔道 把铁口孔道里端冲刷成喇叭形 风口循环区对铁口的磨损 在高炉冶炼强化的条件下 风口前存在一定大小区 渣铁在风口循环区的作用下 呈现出一种 搅动 状态 对突出的炉墙上的铁口泥包有一定的磨损作用 当风口直径越大 长度越短 循环区靠近炉墙时 风口前渣铁对泥包的冲刷越剧烈 对炉墙和铁口泥包磨损也越大 炉缸内红焦的沉浮对铁口泥包的磨损 在出铁过程中 随着炉缸内存积的减少 风口前的焦炭逐渐下沉填充 堵上铁口后 随着炉缸存积的渣铁增多 渣铁夹着焦炭又逐渐上升 焦炭在下沉和浮起的过程中是不规则的 无规则运动的焦炭对铁口泥包有一定的磨损作用 煤气流对铁口的冲刷 出铁末期堵铁口之前 从铁口喷出大量的高温煤气 1600 1800 有时并夹杂着坚硬的焦炭同煤气流一道喷出 剧烈磨损铁口孔道和铁口泥包 熔渣对铁口的化学侵蚀 有水炮泥的主要成分 Al2O3为25 30 SiO2为50 55 由酸性氧化物组成 在冶炼制钢铁时 其炉渣碱度CaO SiO2 1 05 1 1 碱性氧化物含量高于SiO2含量 碱性氧化物与炮泥中的酸性氧化物生产低熔点物质 使黏土熔解 炉渣碱度越高而且流动性越好时 这种化学侵蚀就越强 使铁口泥包缩小 铁口孔道扩大 铁口变浅 使铁口工作失常 现在新建大型高炉已采用无水炮泥 主要由二蒽油和沥青在高温下结焦 使炮泥结构强度加大 有利于铁口维护 维护好铁口的主要措施 A按时出净渣铁 全风堵铁口B勤放上渣C严禁潮铁口出铁D打泥量要适当稳定E保持适宜的铁口角度F稳定炉内操作G提高炮泥质量H保持正常的铁口直径 按时出净渣铁 全风堵铁口 要按时出净渣铁 首先要正点配好渣铁罐 同时按操作规程开好铁口 要根据上次出铁的铁口深度及炉温 碱度确定开铁口眼大小 以保证渣铁在规定的时间平稳顺畅出净 一般为喇叭型 外大内小 炉温高 碱度高时铁口眼应大些 反之应小些 当然 炉凉时 铁口眼也要开大一些 只有渣铁出净后 铁口前才有焦炭柱存在 全风堵铁口时 炉内的压力和焦炭柱的反作用下 打进的炮泥才能被挡住向四周延展均匀地分布在铁口内四周炉墙上 形成坚固的泥包 反之 若渣铁出不净 即使全风堵口 由于铁口前存在着大量液态渣铁 打入的炮泥被渣铁漂浮四散 不但形不成泥包 铁喇叭口也弥补不上 使铁口深度下降 很难保持适宜的铁口深度 勤放上渣 放好上渣 多放上渣 减小下渣量 可以减少炉渣对铁口的机械磨损和化学侵蚀 上下渣量比与铁口合格率的关系见下表 上下渣量比与铁口合格率的关系 严禁潮铁口出铁 潮铁口出铁时 炮泥中的残存水分剧烈蒸发 产生巨大的压力 使铁口泥包产生裂缝 同时还发生大喷 铁口孔道迅速扩大 发生 跑大流 或者卡焦出铁不畅 铁口大喷往往会烧伤人员 因此 铁口潮湿时 一定要彻底烘干后再出铁 杜绝三漏 钻漏 掏漏 烧漏 打泥量要适当 稳定 为了使炮泥克服炉内的阻力和铁口孔道的摩擦阻力 全部进入铁口 形成泥包 堵口不能跑泥 打泥速度不能过快过慢 打泥量以保持所需要的深度来确定 要适当而稳定 此外 铁口泥套必须完整 深浅适宜 打泥量过多过少均使铁口深浅度难于掌握 维护困难 保持适宜的铁口角度 铁口角度是指铁口孔道中心线与水平线间的夹角 开炉初期高炉死铁层还没有受到侵蚀时 铁口角度只要保持0 2 就可以了 随着炉底侵蚀深度的增加 出铁口角度也相应增加 这是为了减少死铁层铁水量 这将利于维护炉底 但增加铁口角度应该根据炉基温度上升及见下渣后出铁量比正常时增多为前提条件 如果炉底未侵蚀 而人为的加大铁口角度 这将使死铁层减薄 使高温区下移 反而加快炉底侵蚀 这种情况必须避免 开炉后经过一段时间 很多高炉炉底侵蚀基本减弱 炉底温度也基本稳定下来 在这一阶段出铁口角度一般保持在7 12 为适当 只有在停炉前才将铁口角度加大到15 17 铁口角度 续 在日常生产中要固定一定的铁口角度 三班统一按固定角度开出铁口 不得任意改变 只有统一认为需要改变时 才可以用新的角度来操作 如果任意改变铁口角度 就等于改变了死铁层厚度 这对于维护炉底不利 更重要的是将使泥包中已经固定下来的出铁孔道遭到破坏 使泥包强度降低 因而造成泥包崩坏 但固定铁口角度 首先要固定好铁口泥套的位置 不论新换或修补的泥套 应该保证泥套位置固定不变 方法是用泥炮头来压出泥套位置 或根据泥套中心与铁口框架四周的距离来确定 而且泥套做好后 一定要用泥炮头来核对其位置是否正确 当然在校对前 又要先将泥炮角度校核正确 才能用来校核泥套位置 泥套位置不正时 不但不能保证铁口角度 也不能防止因泥套向外挤泥而造成出铁口过浅现象 铁口角度 续 使用开口机的高炉 要经常核对开口机的角度是否合乎规定 钻孔时 钻杆与水平线的夹角是变化的 因此以钻头伸进铁口泥套中心尚未转动时钻杆与水平线间的初始角度定为铁口角度 现在新建大型高炉 如3000m3以上高炉 采用复合式开口机 铁口角度始终保持不变 铁口保持一定角度的意义 在于使死铁层保持一定厚度 有利于保护炉底和出净渣铁 堵铁口时铁口孔道内残留的液态渣铁可以全部流回炉缸 保持铁口清洁 便于下次开铁口操作 影响铁口角度的因素主要取决于炉缸 炉底侵蚀程度 随着炉龄的增加 铁口角度相应增大 见表6 20 铁口角度 续 表6 20高炉在一代炉龄中铁口角度的变化 钻孔时开口机钻头运行的轨迹近似于抛物线形 但在开口的过程中 往返钻进时 由于转杆的摆动 铁口孔道最后呈外大里小的喇叭形 往返前进的次数越多 喇叭口越大 铁口孔道直径的平均值越大 根据炉况来确定铁口的直径 由炉前操作者掌握 稳定炉内操作 高炉炉温和碱度波动过大 炉缸炉墙的渣皮经常受到破坏 渣铁直接侵蚀砖衬 使炉墙很快变薄 使铁口不好维护 渣皮脱落后 铁口泥包暴露在炉墙上 它直接受到渣铁的冲刷和焦炭的磨损 泥包极易断裂 铁口显著变浅 造成铁口工作失常 提高炮泥质量 炮泥质量差 很容易被渣铁侵蚀破坏 铁口眼变大 变浅 突然来大流 铁口深度很难维护 一些高炉因炮泥早已使用无水炮泥来取代有水炮泥 有些高炉仍使用碳素炮泥 应不断进行试验研究 提高炮泥质量 炮泥的质量要求是 a 一定的可塑性 b 较高的耐火度 1700 c 良好的抗渣铁机械冲刷和化学侵蚀性能 d 具有快干性和干燥后具有足够的强度 保持正常的铁口直径 铁口孔道直径变化直接影响到渣铁流速 孔径过大易造成流量过大 引起渣铁溢出主沟 非贮铁式主沟 或下渣铁等事故 另外由于过早的结束出铁工序 造成下一次出铁的时间间隔延长 也影响炉况的稳定 铁口直径的大小与高炉容积大小 冶炼生铁的品种 炉顶压力高低 铁口深度等很多因素有关 一般小高炉的铁口直径未30 40mm 中型高炉铁口直径为50 60mm 大型高炉为60 80mm 炉顶压力高时铁口直径应小一些 炉顶压力低时铁口直径应大些 冶炼铸造铁时铁口直径应大些 冶炼炼钢铁时铁口直径应小些 当铁口过深或炉温较低 渣铁流动性不佳时 应采用大口径开口 相反铁口浅或炉温高及渣铁流动好时则要采用小口径开口 表6 21为不同顶压 铁种选用开口机钻头直径的参考值 表6 21不同顶压 铁种选用开口机钻头直径 例 鞍钢高炉开口作业时出铁口孔径变化 鞍钢高炉正常铁口深度为1 8 2 8m 标准钻头直径为60mm 泥炮嘴内径 泥芯直径 150mm 铁口泥套的制作与维护 制作新泥套前的检查 1 检查铁口周围是否有漏水现象 查清水源 妥善处理 2 检查铁口框架 铁口保护板是否完好无损 3 检查是否有漏煤气的缝隙 有时应用碳素捣料封死 4 检查铁口孔道和铁口中心线偏差多少 偏差超过50mm时 应查明原因重开铁口孔道 同时校正泥炮 制作铁口泥套方法 1 首先将旧套泥内的残渣铁抠净 并且深度要大于150mm以上 将旧泥套抠成内大外小形状 防止压炮时将新泥压 飞 2 套泥的软硬程度要适合 压炮时必须压紧压实 然后在泥套中心挖出直径略小于炮头的内径的圆眼 深度为150 200mm的铁口眼 3 新泥套不得超出铁口保护板 应在保护板内20 40mm左右为宜 4 如果铁口孔道偏差在要求范围内 不需要重新开铁口孔道时 新做泥套抠铁口眼时必须与旧铁口眼吻合 防止造成呛茬 出铁时喷掉新泥套 5 烤铁口泥套时 用风和煤气火要先小后大 以防烧裂新泥套 烤铁口泥套的时间一般为40 50min 但必须确认烤干后方可使用 如果铁口工作失常 渣铁又未出净 修补及制作泥套时必须注意安全 防止渣铁自动流出发生人身和其他事故 出铁操作 1出铁前的准备工作 略 2出铁操作及注意事项 1 开铁口 钻铁口时应注意以下事项 确定铁口眼大小的原则 2 堵铁口 堵铁口时应注意事项 开铁口 钻铁口时首先把钻头对准铁口泥套漏斗形深窝的中心 否则钻坏铁口泥套或把铁口钻偏 堵口时冒泥或发生渣铁喷出沟外的想象 启动开口机时要稳 尤其是钻孔式开口机 防止钻杆摆动过大或卡钻头 钻铁口时应注意以下事项 1 铁口内是否有潮泥 若有潮泥 应按处理潮铁口的规程操作 2 钻进一定深度后退出钻头 吹出钻下的炮泥粉末 观察铁口情况 是否钻到红点 并测量铁口深度 确定需要再钻多少比较合格 避免钻漏后烧坏钻头和钻杆 3 根据炉温情况和铁口变化 正确地掌握好铁口眼的大小 4 使用无水炮泥的高炉 开口机要正反转交替使用 防止铁口孔道偏斜 5 在钻铁口过程中 如果铁口过硬或者有残铁钻不开时 要抓紧时间用氧化烧开 烧铁口时 先开小氧气 使氧气管前端燃烧以后 伸入铁口 然后开大氧气 将铁口烧开 确定铁口眼大小的原则 1 根据高炉有效容积及炉内压力来确定 高炉有效容积越大 炉内压力越高 铁口眼应小些 反之亦然 2 根据炉温确定铁口眼的大小 炉温较高 冶炼铸造铁时 铁水流动性较差 铁口眼应大些 炉子大凉时 渣铁物理热不足 易于凝结 铁口眼也应大些 3 根据铁口眼深浅来确定铁口眼的大小 铁口过深时 眼应大些 铁口过浅时 则应小 堵铁口 为了确保铁口的正常深度 防止事故发生 堵好铁口很关键 在正常情况下 必须在渣铁出净后堵铁口 渣铁出净的象征 1 按料批计算的理论出铁量与实际出铁量相符合 其差值不允许超过规定的铁量差 2 炉内有大量的煤气喷出 煤气喷射带出的渣铁已超过砂口大闸 堵铁口时应注意事项 1 铁口眼大 未等渣铁出净铁口开始喷射 应及时减风 使渣铁出净后堵口 2 堵口不应过早或过吹 过早渣铁未净 过吹煤气携带的碎焦和焦炭将剧烈地冲刷铁口孔道 扩大了的铁口孔道可被焦炭卡塞 堵口时打泥不顺或打不进泥 3 堵口前应试转泥炮 操作泥炮要稳 准 4 铁口深度正常时 打泥量要保持稳定 5 铁口过深应减少几个泥球 铁口过浅应增加几个泥球 保持铁口深度正常 6 使用有水炮泥时 一般打完泥5min后退炮 使用无水炮泥时 打完泥后30 40min才能退炮 出铁事故及其处理 在出铁口维护不好 铁口深度不正常的情况下 往往因操作不当或某些客观因素的影响 造成各种事故 轻则影响正常生产 重则造成设备损坏和人员伤亡及高炉长期休风等恶性事故 所以我们很有必要清楚的知道在出铁操作维护不好的情况下会发生那些事故 如何处理 高炉正常生产时 铁口深度应保持在规定范围内 如果铁口连续过浅造成事故 影响生产时渣铁排放 称为铁口工作失常 引起铁口工作失常的因素较多 其危害极大 一旦铁口工作失常 如不能及时把铁口维护上来 将会酿成事故 因此 操作人员在操作中 遇到非正常情况 应具备处理异常情况的能力 并且查找其原因 做好预防 1 铁口过浅或连续过浅 原因 引起铁口过浅的原因较多 如渣铁出不净 下渣量大 炮泥质量差 潮铁口出铁 打泥量少等均能造成过浅 铁口过浅的危害 铁口过浅 其危害性极大 操作人员必须引起高度重视 认真对待 采取有力的措施 尽快地将铁口维护到正常水平 铁口过浅的危害 1 铁口过浅 出铁时往往会发生 跑大流 和 跑焦炭 等事故 高炉被迫减风降压出铁 而且必定造成渣铁出不净使炉缸存渣铁 影响高炉顺行 破坏了正常的操作制度 导致高炉减产 2 铁口过浅渣铁出不净 当炉缸积存的铁水过多时 会给放上渣工作带来困难 上渣带铁多 易烧坏渣口 甚至会造成渣口爆炸等重大恶性事故 3 铁口过浅 堵铁口时 打入的炮泥很容易被炉内运动着的渣铁水浮起来 难以形成泥包 退炮时 渣铁也容易跟出来 4 尤其是铁口长期过浅 没有泥包保护炉墙 在渣铁的侵蚀冲刷下 炉墙越来越薄 很容易造成铁水穿过残余的砖衬后烧坏冷却壁 发生铁口爆炸和炉缸烧穿等重大事故 不但影响生产 而且缩短了高炉的寿命 5 铁口长期过浅容易发生铁水跑大流或铁水外溢淌到炉台下 淹没铁道将道轨烧坏的重大事故 铁口过浅的处理方法 1 要保证渣铁罐的正点调配运输 尽可能减少炉缸内存渣铁 如果存渣铁过多 可提前出铁 按铁量差及时出净渣铁 2 堵死铁口两侧的风口 使铁口区域炉缸不活 减轻渣铁对泥包的冲刷侵蚀 使铁口深度很快恢复到正常水平 当铁口深度达到正常水平时 即可捅开堵塞的风口 也可将铁口两侧的风口换成直径较小的风口加以巩固铁口深度 3 改变铁种 对冶炼低标号生铁的高炉可改炼高标号生铁 适当降低炉渣碱度 减轻渣铁对铁口的冲刷侵蚀 4 使用有水炮泥的高炉可改用无水炮泥 并改善提高炮泥的质量 5 适当增加每次打泥量 6 正确使用开口设备 减少铁口孔径 7 铁口长期过浅时应常压操作 待铁口恢复正常水平改回高压操作 适当增大铁口角度 2 出铁跑大流 炮焦炭 出铁跑大流是打开铁口以后 有时在出铁一段时间之后 铁流急速增加 远远超过正常铁流 渣铁越过沟槽 漫上炉台 有时流到铁轨上 这种不正常的出铁现象叫做跑大流 有时焦炭也随之大量喷出叫跑焦炭 1 跑大流 跑焦炭的原因 2 跑大流的预防和处理措施 跑大流 跑焦炭的原因 1 铁口过浅 开铁口操作不当 使铁口眼过大跑大流 2 铁口眼漏时闷炮 闷炮后发生跑大流 3 炮泥质量差 抗渣铁冲刷和侵蚀能力弱 见下渣后铁口眼迅速扩大 造成跑大流 4 潮铁口出铁 铁口眼内爆炸 使铁口眼扩大 造成跑大流 5 铁口浅 连续几次渣铁出不净 炉缸里积存渣铁过多 再次出铁时跑大流 6 炉况不顺 铁前发生憋风或悬料 7 冶炼强度高 焦炭质量差 块度小 跑大流的预防和处理措施 1 铁口浅时 开口孔径要小 严禁钻漏 2 炉前做好各种出铁准备工作 3 抓好正点出铁率 及时出铁 防止炉缸积存铁水过多 4 改善炮泥的质量 加强对铁口泥包的维护 5 做好铁流控制 出现铁流过大时要减风 以减少铁水流的流势 6 一旦发生跑大流就要进一步减风来降低铁水流势 如果发生铁水溢流或喷焦危险 而减风不能制止时 应采取休风来控制 例 本钢917m3高炉因铁口工作失常 连续过浅 渣铁出不净 造成炉缸存渣铁过多 出铁时出现特大铁流 25t min 铁水淌地下150余吨 淹没铁道 停产4天进行处理 3 铁口自动漏铁 出铁口深度连续过浅 如果经常小于200mm时 当一旦泥炮退出去不久 由于炉缸压力将铁口堵泥冲开 就会发生未开铁口而铁水自动流出的漏铁事故 一旦发生铁口自动漏铁时 就要紧急减风 强迫用泥炮堵住铁口 在一切出铁准备工作已经做好时 减风出铁 续上 出铁口漏铁 说明铁口部分的炉衬厚度极薄 也就是出铁口内部的泥包已经全部崩塌 使出铁口部分极薄的炉衬处于高温的渣铁及煤气冲刷之下 这种情况如不及时扭转 必将发生铁口下方炉缸溃破烧穿事故 因此必须采用紧急措施来恢复出铁口正常深度 可采取堵塞出铁口上方或两侧风口 用水分比较少的碳质炮泥 每次加泥量要有节制 并烤干出铁口再出铁 必要时采取降低冶炼强度来恢复铁口深度 4 炉缸溃破烧穿事故 铁水由铁口中心线以下部位自动流出称为炉缸溃破烧穿事故 多数发生于铁口下部 也有的发生于其他部位 炉缸溃破烧穿的根本原因是 铁口长期过浅 特别是一代炉龄的中后期 砖衬被渣铁侵蚀严重 如果铁口区炉墙又无固定泥包保护 砖衬直接和渣铁接触 炉墙被渣铁冲刷侵蚀变得越来越薄 铁水会穿过残余砖衬直接和冷却壁接触 烧坏冷却壁 冷却壁漏水后 造成炉缸爆炸 如鞍钢4号高炉曾发生的铁口处烧穿事故 就是因为铁口长期过浅造成的 铁口深度由原来的1200mm降到600mm左右 出铁时铁口堵不上 后休风人工堵口 第二次铁要出完时 铁口下面部位炉缸烧穿 渣铁流入炉台排水沟内 严重爆炸 随即紧急休风处理 处理后发现铁口周围砖衬最薄处只有50 70mm 从而导致了炉缸烧穿 预防炉缸烧穿事故的措施 必须维护好铁口 保护住铁口的正常深度 防止铁口发生过浅事故 5 泥套外长 铁口泥套外长的原因是泥炮压力不足 或压上焦炭及杂物等造成 泥套外长时 必须及时处理 否则会导致铁口堵不上 因泥套上焦炭或凝渣铁 在出铁过程中压在泥套中的焦炭很容易松动脱落 铁口眼下部的凝渣铁会被铁水熔化 导致泥套与炮头压不严堵不上铁口 如果是泥套压力不足 使炮头与泥套压紧程度不够 也会导致堵不上铁口 处理方法及预防措施 发现泥套外长时 应及时查出原因 如果是泥炮压力不足 应及时处理 如果是泥套上粘凝渣铁或焦炭 拔炮后将残物抠掉直接见泥套为止 并且要进行试炮 做到泥套表面光滑平整 炮头与泥套接触严密 保证堵铁口时不冒泥 6 潮铁口出铁事故 1 原因 引起铁口潮湿的原因主要是铁口周围冷却壁设备漏水 打泥量大 铁口深度过长 增长的幅度过急 两次铁间间隔时间短 炮泥水分过大等 潮铁口出铁会导致铁口工作失常 打开铁口后 潮湿炮泥受热后水分迅速蒸发膨胀发生 打枪 容易造成人身事故 在铁水的冲刷下铁口孔道变大 出现跑大流造成烧坏设备事故 铁口变浅出不净渣铁造成炉况难行 严重者还会发生铁口爆炸等重大事故 2 处理方法 遇铁口有潮泥时 应适当提前处理铁口