高炉使用水冷开铁口技术的使用经验

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1、高炉使用水冷开铁口技术的使用经验八钢炼铁分公司高炉分厂：顾维江摘要　高炉开铁口的作业方法得到持续改进。以“水冷开口技术”开口时，向冷却介质压缩空气中加水，可显著改善铁口孔道的稳定性。铁口孔道的改进对整个出铁作业都有良好的作用。用水冷却铁口和开口机，可以延长钻头和钻杆的使用寿命。本文介绍高炉使用水冷开铁口技术的经验。关键词　铁口　作业　进步　水冷　开口1　前言高炉产量提高，要求尽可能改进出铁作业，开口机就象用于家中水泥墙上钻洞的电钻机一样，其目标就是要钻出一个好洞：孔洞从里到外笔直，而且孔径一样。小心地开口和堵口，以免损

2、坏碳砖并造成铁水侵蚀；铁口孔道要平滑，确保铁流平稳而不飞溅，以免乱流；铁口孔径要尽可能与生铁生成速度相适应，与铁水的流速相适应。要用硬质炮泥堵口，以确保铁口孔径尽可能稳定；单铁口高炉的出铁作业是间断性的，这就意味着炉缸内的液面是波动起伏的，会对高炉气流分布模式、风压以及下料情况产生影响。而对有多个铁口的大高炉来说，出铁过程就可能更为连续，以超过铁水生成速度的某一适中出铁速度出铁，这种情况下炉缸内液面的波动就很小。如果渣铁液面波动，高炉在工作中会出现许多明显的问题，如：·软融带上下移动；·生铁质量波动；·下料不规则；·发

3、生悬料和崩料。2　目标2.1　避免乱流：通过铁口的渣铁流的流动状况受铁口通道壁面形状的影响。如果壁面是笔直光滑的，液态渣铁就以良好的流股从铁口流出而不会喷溅；当铁口内表面是麻花状时(图1)，铁流就会旋转和飞溅（图2），飞溅的铁水会造成主沟和主沟大盖部分熔蚀，这将影响出铁场除尘系统的良好作业。　　2.2　获得期望的铁口孔径：在使用水冷开口法以前，只能在铁口的外部得到期望的孔径，由于钻头进入铁口深处后在高温下发生熔损，其外径很快变小，几分钟后进入炉内的铁口孔径就只与钻杆一样粗细了，因为这时钻头全烧损了。只有用埋棒法才能得到

4、直的铁口孔径。但是，高炉在使用埋棒法时也有问题，例如：钻杆和开口机之间的连接脱钩；铁口冒潮泥引起铁口大喷；铁棒打入铁口烧结后的炮泥中时，损坏高炉内的泥包，并会震坏耐火砖墙。2.3　获得期望的铁口深度：几十年前，铁口炮泥大部分是以焦油为粘结剂(焦油基)。对普通的开口机来说，焦油基炮泥也不错，但有一个缺点，就是有毒气体不可避免。后来，特别是采用埋棒法之后，开发出了各种树脂基炮泥。由于炮泥是多种硅酸盐系，它在烧结过程中变硬，因此使用这种炮泥能减少出铁时铁口炮泥的损耗，从而延长出铁时间。这种炮泥要求开口设备能在短时间内钻出均匀

5、平滑的铁口孔道。3　开口技术的进步3.1　开口机马达1980年以前，开口机马达只有旋转和正打，没有逆打。采用压缩空气吹扫冷却。钻杆的钻头是锻造的，开口需15min。铁口孔径不均匀，孔道呈麻花状。正打时采用最大压力。3.2　水冷开口法在开口机上配备注水装置，作为压缩空气吹扫冷却设备的补充。为此，在开口机马达前部需增设一个让吹扫介质通过的可旋转通道。4　实践经验4.1　减少乱流的经验：改进铁口作业的首要目标是获得平稳、厚实、没有喷溅的铁流。铁口孔道的形状对铁流有很大影响，笔直平滑的孔道使铁流平稳（图3），而喇叭口的孔道使铁

6、流喷溅。此外，从泥包缝隙窜出的煤气也可能引起铁口喷溅。调整开口和堵口，可使炮泥弥补这些裂缝，防止出铁时喷溅。如果振打力过大，也会产生麻花状的铁口孔道。要制定操作规程，让操作者掌握开口方法，使钻头正常工作。要避免在刚开口时使用最大压力，否则会导致钻杆弯曲，钻出麻花状的铁口。4.2　水冷开口的经验在开口过程中，通常要用压缩空气来吹扫孔道中的切屑并冷却钻头。但是空气中含氧，会引起燃烧，进而烧损铁口孔道。同时，钻杆也经常被熔化，钻杆的消耗也较大。更为严重的是，铁口孔道会变成圆锥形（图6），因为从钻头开始钻杆逐渐烧损，导致铁口孔

7、道外面大、里面(炉内部分)小。在吹扫冷却介质压缩空气中加入水后，冷却开口机的钻头，冷却效果大大提高。水汽化所需的热量来自铁口孔道。钻头冷却效果的改善，为延长钻头工作时间，使孔道的始期和末期具有相同的孔径创造了良好条件。铁口质量大有改善。水冷开口技术保证了开口机钻头的更好冷却，稳定和缩短了开口时间。由于从开始钻孔到离开铁口，钻头都能保持完好。钻杆消耗是一个重要的成本因素。在水冷开口法之前，开一个铁口要花很多时间，用掉不止一根钻杆，而现在一般重复使用钻杆，钻杆消耗量减少了约50％。4.3　获得期望铁口深度的经验要真正了解铁

8、口的状态，监视铁口的深度是非常重要的。采用埋铁棒法时，铁口的深度可以根据铁棒的长度间接得到。正常一次开口时，要获得真实的铁口深度是不容易的，铁口深度只能通过挂在开口机上的外部的标记来监视。开口期间，钻孔速度基本取决于铁口孔道的实际状况。当钻头接近铁水时，前进的速度明显上升，如果开口速度突然大幅度提高，说明钻头已到达炉缸内部，碰到炉