出鐵口、出鐵場是一個(gè)在爐缸磚壁上的矩形道,通道內(nèi)用堵鐵口泥填塞。為防止因開口而削弱爐缸外殼,在開口處用鑄鐵框架加固,鑄鐵框架用板式冷卻器進(jìn)行冷卻。框架內(nèi)用泥套保護(hù),泥套用較密實(shí)的耐火泥搗實(shí),并給泥炮的炮嘴做一個(gè)凹槽。
? ? 堵鐵口泥是由耐火黏土、熟料粉和碎焦等組成。近年來,成功地使用了無水炮泥。使用無水炮泥縮短了烘烤出鐵口的時(shí)間;減少了對碳質(zhì)出鐵口的侵蝕、延長了出鐵口的使用壽命。
? ? 出鐵時(shí)用開鐵口機(jī)在堵鐵口泥中開出一條孔道,鐵水從孔道中流出。出鐵完成后,用堵鐵口機(jī)(泥炮)打入堵鐵口泥堵住出鐵口。
? ? 出鐵口受高溫鐵水和熔渣的沖刷和浸蝕,工作條件極為惡劣。所以必須認(rèn)真而正確維護(hù)出鐵口。否則將會(huì)影響高爐的正常生產(chǎn),并有可能造成嚴(yán)重的設(shè)備事故和人身傷害事故。
? ? 1、爐前炮泥的成分及要求
? ? 爐前炮泥的成分及要求為:
(1)炮泥的成分主要是:焦粉、瀝青、黏土、絹云母、碳化硅、剛玉等。
各種成分的作用是:
黏土:黏土具有較好的可塑性和黏結(jié)性,有較高的耐火度,干燥后具有一定的強(qiáng)度和耐磨性。但是其干燥后收縮大并致密,易產(chǎn)生裂紋,炮泥中的水分不易迅速蒸發(fā)。因此炮泥中黏土的配比應(yīng)適當(dāng)。
焦粉:焦粉具有較高的抗渣性和耐火度,透氣性良好。焦粉能促進(jìn)炮泥迅速干燥,但其可塑性差。
瀝青:高爐炮泥使用的瀝青是高溫瀝青,在炮泥中起黏結(jié)作用,也可增加炮泥的可塑性。
剛玉和碳化硅:剛玉和碳化硅是兩種高級耐火材料,具有軟化溫度高(1870℃)、質(zhì)密實(shí)、高溫強(qiáng)度好、耐磨性高、抗渣性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
絹云母:絹云母具有中、低溫強(qiáng)度好,干燥迅速,燒結(jié)性能好等特點(diǎn),有利于提高鐵口孔道的強(qiáng)度,穩(wěn)定鐵水流速。
(2)炮泥的性能對于鐵口的維護(hù)有著非常重要的作用,為維護(hù)好鐵口,根據(jù)鐵口的工作條件,炮泥應(yīng)具備有良好的性能。在首鋼的條件下,對炮泥的性能要求是:1)耐火度高,大于1650℃;2)干燥后具有一定的強(qiáng)度和耐磨性,常溫下結(jié)合強(qiáng)度大于0.6MPa;耐壓強(qiáng)度大于1OMPa;馬夏值為0.4~0.6MPa;3)抗渣性能好;4)在常溫下具有一定的可塑性,可塑指數(shù)為9~13;5)具有迅速的干燥能力,體積密度應(yīng)大于1.2g/cm3,氣孔率大于25%;6)受熱干燥收縮性小,以保證鐵口孔道不能形成大的裂紋;7)具有耐急熱急冷性:8)出鐵速度能保證高爐生產(chǎn)的需要。
(3)高爐炮泥一般分為有水炮泥(水泥)和無水炮泥(油泥),有水炮泥是以水為膠結(jié)劑,無水炮泥是以油或樹脂為膠結(jié)劑水泥的主要成分為:焦粉、瀝青、黏土、絹云母、剛玉、碳化硅、水。
水泥的強(qiáng)度比較低,這是由于水泥中的水分遇熱蒸發(fā),使得干燥的泥中有許多空隙和裂縫,因此,水泥主要適用于常壓高爐或頂壓不太高的高爐,它具有開口方便、好保護(hù)、易制作等特點(diǎn),但抗沖刷性能不好。
無水炮泥(油泥)的主要成分為:焦粉、瀝青、黏土、剛玉、絹云母、碳化硅、蒽油(為了加快炮泥的干燥有的加樹脂代替蒽油)。
油泥適用于大中型高爐或頂壓較高的高爐,這是由于蒽油或樹脂中有機(jī)揮發(fā)物在受熱揮發(fā)后,剩下的炭形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因而,它耐火度高,結(jié)合強(qiáng)度大,抗沖刷、抗渣鐵性能好,干燥迅速并且收縮性小,不斷裂,但開口比較困難,對開口機(jī)能力要求比較嚴(yán)格。
2、鐵口操作鐵口操作要求如下:
(1)出鐵時(shí),開口機(jī)對準(zhǔn)鐵口中心線,按規(guī)定角度鉆鐵口,根據(jù)上次鐵口深度和火焰情況,判斷鐵口是否有潮泥(一般爐門很深,鐵口火焰較正常大,堵口時(shí)間短時(shí)有潮泥),若判斷有潮泥,鉆鐵口應(yīng)謹(jǐn)慎,遇有潮泥要邊烤邊鉆防止鉆出。
(2)為防止鉆歪及防止碰壞泥套,開口時(shí)一定要對準(zhǔn)鐵口中心線,確認(rèn)好后再鉆鐵口。如鉆歪會(huì)破壞鐵口孔道,造成鐵口堵不上;燒壞鐵口鐵框及爐皮;甚至燒壞鐵口水箱。
(3)鐵口一旦鉆漏,不得停鉆停風(fēng),直到鉆出。如無法鉆出,要及時(shí)采取措施。首鋼的一般做法是進(jìn)行二次出鐵:退出開口機(jī)堵上鐵口,重新鉆鐵口。為防止發(fā)生事故,堵口前要注意以下幾點(diǎn)工作:1)通知爐內(nèi)做好減壓配合準(zhǔn)備,同時(shí)將撇渣器渣蓋砸開,加高沙崗,開口機(jī)具備出鐵條件;2)將鐵口前積渣積鐵撬開清凈,爭取堵口不跑泥;3)烤熱炮頭后堵口,打泥20~30kg,打泥壓力不大于2MPa,保持3~5min拔炮;4)堵口時(shí),必須監(jiān)視鐵口上方的風(fēng)口有無燒出的危險(xiǎn),一旦有燒出征兆時(shí)應(yīng)立即拔炮;5)二次出鐵拔炮時(shí)很有可能跟出,要提前做好準(zhǔn)備,檢查鐵口正面不能有人,主溝蓋放好位置,防止噴大花傷人,冒大煙。
(4)隨時(shí)檢查磚套泥套是否合格完整,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)重新制作新泥套。
(5)鐵口鉆不動(dòng),及時(shí)用氧氣燒鐵口。
? ? (6)鐵口前1m內(nèi)有積渣積鐵及時(shí)清理,堵口前將鐵口兩側(cè)積渣積鐵撬凈。
(7)檢查清理爐門吸風(fēng)口掛渣。
(8)打開鐵口后立即蓋好主溝蓋,保證煙塵不外溢。
3、鐵口深度變化及鐵口維護(hù)的措施
? ? 鐵口深度的確定是根據(jù)爐墻厚度而定的。河南耐火材料廠的經(jīng)驗(yàn)是,正常的鐵口深度應(yīng)比鐵口區(qū)域爐墻厚度大1/3~1/4,要使泥包超出爐墻,這樣才能經(jīng)常地保護(hù)鐵口區(qū)域爐墻不受侵蝕破壞。
高爐每天從鐵口排出大量的鐵水和爐渣,在這個(gè)過程中,鐵口受到爐內(nèi)熾熱液態(tài)渣鐵沖刷,高溫煤氣燃燒等影響,直接造成鐵口泥包和鐵口孔道的損壞。經(jīng)堵日打入新泥,損壞的泥包、孔道得到補(bǔ)充。
爐前操作中對鐵口維護(hù)是一件非常重要的工作,鐵口過淺輕者出鐵卡焦炭,“跑大流”,迫使高爐改常壓放風(fēng),破壞爐內(nèi)順行;重則發(fā)生封不上鐵口,造成渣鐵水落地,燒壞鐵道,鑄渣鐵鍋等惡性事故。鐵口長期過淺,或鐵口孔道不正,可導(dǎo)致燒壞鐵口水箱,發(fā)生鐵口爆炸等重大惡性事故。
為了保持正常的鐵口深度,除了有質(zhì)量好的炮泥、性能良好的設(shè)備等條件外,一般情況下,在操作上,要做好以下幾方面的工作:
(1)保持適當(dāng)?shù)亩驴谀嗔俊R话闱闆r下,打泥量和出鐵量、兩次鐵間隔長短、冶煉強(qiáng)度、爐門深度有關(guān)。應(yīng)根據(jù)各廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn),總結(jié)這一規(guī)律,統(tǒng)一各班操作。此外,要在整個(gè)出鐵中,密切注意鐵口情況,及時(shí)判斷,確定好適當(dāng)?shù)拇蚰嗔俊>S護(hù)好鐵口,首鋼的經(jīng)驗(yàn)是:
1)爐門較深,開口時(shí)鐵口潮泥較多,出鐵時(shí)間長,鐵水流速小于4t/min,堵口時(shí)打泥壓力13~15MPa時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少打泥量;
? ? 2)爐門深度達(dá)不到規(guī)定深度時(shí),鐵口好開,并沒有潮泥,鐵水流速大于6t/min時(shí),應(yīng)適量增加泥量;
? ? 3)渣鐵未出凈,爐門突然噴花,應(yīng)適當(dāng)增加泥量;
? ? 4)堵口時(shí)泥炮未壓嚴(yán),發(fā)生跑泥時(shí)要根據(jù)跑泥量增加泥量;
? ? 5)打泥壓力降低,小于7MPa時(shí),不但要分次打泥,同時(shí)也要適當(dāng)增加泥量。
(2)嚴(yán)禁潮鐵口出鐵。殘存在炮泥中的水分或有機(jī)揮發(fā)物,遇到灼燒的鐵水,受熱后急劇蒸發(fā),產(chǎn)生巨大的壓力,使未干的炮泥隨鐵水一起從鐵口噴出,對鐵口孔道和泥包破壞很大,直接影響鐵VI的維護(hù),此外,還不利于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。因此,鉆鐵口時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵口有潮泥,要徹底烤干后出鐵。
(3)防止堵口時(shí)跑泥。首先要隨時(shí)檢查鐵口的泥套是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。如首鋼高爐鐵口泥套的標(biāo)準(zhǔn)為:泥套完整無損,深度為50~lOOmm,鐵口前1.Om內(nèi)無積鐵。其次,在開口時(shí)要防止鉆壞泥套,堵口前要清理開阻礙泥炮堵口的積渣、積鐵等。堵口時(shí)按規(guī)定正確操作,防止跑泥。
(4)出鐵保全風(fēng)堵口。爐前各崗位要做好工作,防止因出鐵中的事故被迫造成爐內(nèi)減壓。特別是要防止出現(xiàn)鐵口過淺現(xiàn)象。往往在這種情況下,為安全出鐵爐內(nèi)要減壓適應(yīng)。
(5)維持適宜的鐵口孔道角度。隨著高爐使用壽命的延長,高爐爐底的侵蝕逐漸加重,爐內(nèi)鐵水層降低,下渣量增加,鐵口不易維護(hù)。所以鐵口的角度要隨之增加,以適應(yīng)出凈渣鐵的需要。
目前許多高爐鐵口孔道角度,在設(shè)計(jì)時(shí)就有一定角度(如10°~12°),若開爐就用O°開鐵口,則要破壞爐襯。此外,有的廠采用的開口機(jī)結(jié)構(gòu)和吊掛式開口機(jī)相比,角度調(diào)整的范圍也小。因而,各廠應(yīng)按以上原則,結(jié)合高爐實(shí)際情況,在高爐一代爐役中調(diào)好鐵口角度。
4、鐵口失常及事故處理
? ? 鐵口事故多種多樣,要根據(jù)實(shí)際情況采取最佳的事故處理方法,鐵口的失常主要有:
(1)自動(dòng)流出。沒開鐵口而鐵水自動(dòng)流出的現(xiàn)象屬于自動(dòng)流出。這種失常多發(fā)生在渣鐵連續(xù)排不凈、鐵口維護(hù)不好、打泥量不夠、打泥壓力低、鐵口連續(xù)過淺時(shí)發(fā)生,在出鐵準(zhǔn)備工作尚未做好的情況下,發(fā)生這種事故的危害很大。
為防止鐵口自動(dòng)流出,應(yīng)根據(jù)鐵口的實(shí)際情況,加強(qiáng)鐵口的維護(hù),出凈每一次鐵。鐵口失常期間,要及時(shí)做好鐵前準(zhǔn)備工作。如果在沒有做好準(zhǔn)備工作時(shí)發(fā)生鐵口自動(dòng)流出,則應(yīng)及時(shí)堵口,待完成準(zhǔn)備工作后再出鐵。
(2)鐵口連續(xù)過淺。鐵口連續(xù)過淺是鐵口維護(hù)中的嚴(yán)重失常,鐵口連續(xù)過淺,鐵口前的泥包已經(jīng)遭到很大的破壞,使鐵口區(qū)域的爐墻砌磚裸露,直接被鐵水侵蝕,鐵口連續(xù)過淺極易引起發(fā)生鐵口區(qū)域水箱損壞事故及出鐵時(shí)嚴(yán)重“跑大流”、噴焦卡焦等事故,發(fā)展下去,還可能導(dǎo)致爐缸損壞。
鐵口連續(xù)過淺往往是在出渣出鐵工作紊亂、長期不能及時(shí)出凈渣鐵的情況下發(fā)生。一般情況下造成鐵口連續(xù)過淺的主要原因是:爐前操作失誤(如堵口連續(xù)跑泥、跑渣、跑鐵等),生產(chǎn)協(xié)調(diào)組織不好(如連續(xù)不能按時(shí)對好鐵鍋等),設(shè)備不正常,炮泥質(zhì)量變差等。鐵口過淺,出鐵時(shí),因鐵流大,對鐵口破壞加劇,堵口時(shí)炮泥又易漂浮,使泥包得不到很好的修補(bǔ)。此時(shí)再有如上所述的原因出現(xiàn),而逐漸造成鐵口連續(xù)過淺。有時(shí)也會(huì)因鐵口上方冷卻設(shè)備漏水,造成鐵口連續(xù)過淺。
為防止鐵口連續(xù)過淺,要防止操作失誤,維護(hù)好設(shè)備,維持正常的生產(chǎn)秩序,保持炮泥性能質(zhì)量穩(wěn)定。平時(shí)要加強(qiáng)鐵口的維護(hù),出好每一次鐵。當(dāng)遇有潮泥時(shí),堅(jiān)決烤干鐵口,過分潮濕時(shí),應(yīng)改用小鉆頭;打泥量要適當(dāng)。發(fā)生爐門淺時(shí),要及時(shí)采取措施,確保每次的渣鐵排凈,嚴(yán)禁跑泥。如已發(fā)生鐵口連續(xù)過淺時(shí),除抓好上述操作外,還應(yīng)堵鐵口上方風(fēng)口,改常壓出鐵。因特殊情況如風(fēng)口、水箱漏水等,應(yīng)迅速切斷水源。
(3)封不住鐵口,渣鐵外溢。當(dāng)渣鐵流大進(jìn)行堵口時(shí),有時(shí)會(huì)封不住鐵口,這時(shí)往往因?yàn)樵F鍋已滿或撇渣器沙崗已挑開,發(fā)生渣鐵外溢和下渣大量過鐵,使得渣鍋燒漏,水沖渣打炮等惡性事故,這類事故主要常發(fā)生如下幾種情況:1)泥套破損,未能及時(shí)修補(bǔ),使炮頭不能與鐵口緊密吻合而跑泥,在這種情況下,會(huì)燒壞炮頭,不能繼續(xù)封口;2)泥炮發(fā)生故障,液壓泥炮油壓降低,泥質(zhì)過硬,不能順利地進(jìn)行打泥操作;3)鐵口嚴(yán)重失常連續(xù)過淺,渣鐵出不凈,這時(shí)堵口打泥炮泥易漂浮,鐵口堵得不實(shí),此時(shí)的現(xiàn)象是打泥壓力低;4)堵口時(shí)鐵口周圍有積渣積鐵,使泥炮不能到位。
為防止封不住鐵口,在出鐵操作中,針對不同情況采取不同措施,重要的是要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。
一旦發(fā)生封不住鐵口,要及時(shí)與爐內(nèi)聯(lián)系,爐內(nèi)要減壓、放風(fēng)直至停風(fēng),爐前要檢查鍋罐是否還有富余,及時(shí)聯(lián)系對鍋和拉鍋,并根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施。