炼铁技术研究知识汇总九

炼铁技术研究知识汇总九131、怎样维护好出铁口？出铁口的合理深度是多少？答：保持足够的铁口深度，是按时出净渣铁及维护铁口的关键。高炉投产后，由于渣、铁的冲刷和化学侵蚀，铁口区的砖衬侵蚀很快，当侵蚀到接近四周的冷却壁时，就会威胁高炉的安全生产，所以要在每次出完铁后用泥炮将耐火泥打入炉内一定深度，使其不仅起堵塞孔道的作用，还要在铁口区被侵蚀处形成泥包，以弥补被侵蚀的砖衬。为了保证安全生产，要求铁口泥包的深度比炉缸内衬厚一些，合理的铁口深度一般是炉缸原内衬至炉壳厚度的1.2~1.5倍。维护好出铁口，应做好如下几点：（1）要开好流铁孔道。出铁时炉缸内的渣、铁从四周汇向铁口，孔道靠近内壁部分侵蚀较快，因此，开孔时应外面稍大，里面稍小，并应防止钻弯。孔径大小，要根据高炉大小而定，并考虑控制铁水流速，一般在每分钟4~8t，过快过慢对铁口维护都不利。（2）出铁口必须烤干，不能带潮泥出铁。因为孔道壁的潮泥与高温铁水接触引起水分急剧蒸发，产生爆炸喷溅，使流铁孔道断裂，对出铁口的维护十分不利。（3）要选择好的耐火炮泥。维护出铁口主要靠耐火泥在炉内形成泥包，因此，要求耐火泥要有足够的耐火度，抗渣、铁冲刷与侵蚀的能力；要有好的导热性和透气性，能在两次出铁的间隔时间内完全干燥，还要有一定的可塑性，以便形成泥包。（4）在有渣口设备的高炉，要尽量放好上渣，减少从铁口排出的下渣量。（5）每次要出净渣、铁。一般要求实际出铁量与理论计算量的差值不大于15％，也不要过分喷吹铁口，这对铁口维护有害，尤其是高压操作时要严禁大喷吹铁口。（6）出铁口角度要合理。出铁口角度是指所开流铁孔道与出铁口水平中心线夹角。保持适宜的铁口角度，可使炉缸内存有适当的残铁，起保护炉底的作用，同时使铁口泥包稳定坚固。随着高炉炉龄的增加，炉缸、炉底不断被侵蚀扩大，残铁减少，铁水也逐渐下移，为此应适当加大铁口角度。但在一定的操作条件下，铁口角度应相对固定，不宜经常变动。根据鞍钢的经验，不同炉龄期适宜的铁口角度为：开炉时：0°~2°；一年后：5°~7°；中期：10°~12°；后期：15°~17°现代高炉的死铁层加深后，铁口角度就变化很小了，有时甚至一代高炉都维持在同一角度。（7）要维护好泥套。铁口泥套是吊特制的泥套泥利吊泥炮的压炮装置压制而成的，只有泥套完整才能保证堵口时泥炮头与泥套严密吻合，使耐火泥顺利打进铁口内，不至于产生炮泥从旁边冒出、铁口打不进泥的现象。132、对堵铁口用炮泥有什么要求？它由哪些原料组成？答：堵铁口用炮泥在生产中起着重要作用，它首先要很好地堵住出铁口；第二由它形成的铁口通道要保证平稳出铁；第三要能保持出铁口有足够的深度来保护炉缸。任何一项功能完成得不好，将引发事故，所以对炮泥有如下要求：（1）良好的塑性，能顺利地从泥炮中堆入铁口，填满铁口通道。（2）具有快干、速硬性能，能在较短的时间内硬化，且具有较高强度，这决定着两次出铁的最短间隔（这对强化而只有一个铁口的高炉来说有着决定性的意义）和堵口后允许的最短退炮时间（这对保护泥炮嘴有重要意义）。（3）开口性能好。（4）耐高温渣铁的冲刷和侵蚀性能好，在出铁过程中铁口通道孔径不应扩大，保证铁流稳定。（5）体积稳定性能好且具有一定的气孔率，保证堵入铁口通道后，在升温过程中不出现过大的收缩造成断裂，适宜的气孔率是使炮泥中的挥发分能顺利地外逸而不出现裂缝，总之要保证铁口密封得好。（6）对环境不产生污染，为炉前工作创造良好的工作环境。任何单一的耐火材料都不能满足上述各种要求，常用几种原料配制。目前炮泥分为两大类：有水炮泥和无水炮泥。（1）有水炮泥用于低压的中小高炉，最新的配方由35%左右的焦粉，20~30%的黏土粉，10~15%沥青，5~15%熟料，加水15%左右混合后在碾泥机上碾制。为适应高炉强化的要求，现在还添加碳化硅、蓝晶石和绢云母等。（2）无水炮泥以其铁口通道内无潮湿现象、强度高、铁口深度稳定、出铁过程中孔径变化小、不会造成跑大流等优点广泛应用于强化冶炼的大中型高炉。其配方是20~40%焦粉，20%左右的黏土粉，10%左右的沥青，10~30%棕刚玉，10%碳化硅，5~7%绢云母，13~14%的结合剂。结合剂有脱晶蒽油和树脂两种。树脂炮泥的优点是焦化时间短，堵口后在20min后即可退炮，而且环境污染小。无水炮泥的配方中焦粉量、沥青和棕刚玉的量是随高炉炉容、顶压和强化程度而变的：炉容越大，顶压越高，强化程度越大，焦粉量越低，沥青和棕刚玉的量越多。现代高炉炮泥的质量优化其重要原因在于使用了SiC、蓝晶石、绢云母、棕刚玉等。加SiC是利用它的耐侵蚀、抗高温氧化和抗热震性能；加蓝晶石是利用其高温膨胀性控制线变化率和能增加炮泥的黏结强度，提高炮泥的耐用性；加绢云母是利用其含有钾、钠氧化物使烧成温度降低，因而使炮泥快干、速硬，缩短堵口后的退炮时间（由不加绢云母时的40~50min缩短到加绢云母后的25~30min，同时它还能增加炮泥的塑性；加棕刚玉是利用其抗化学腐蚀性好。炮泥的选择应根据炉容大小、顶压高低、强化程度、泥炮和开口机的工作能力和炮泥成本等因素来确定。133、什么叫撇渣器？怎样确定它的尺寸？答：撇渣器在生产上常叫砂口，是使渣铁分离的设施，利用渣铁密度的差别，使沉在下面的铁水经过砂口眼（或叫过道孔）进入小井，然后上升进入铁沟，而在铁水上面的炉渣则因大闸的阻挡经砂坝流入下渣沟。小井底部有一残铁孔，在修理砂口时从此处放出小井内的积铁。修理砂口需要较长时间，在高炉只有一个铁口时往往要修一次砂口丢一次铁，现在有两种解决办法：使用吊装活动砂口和设置双砂口（一主一副或轮流使用和检修，或主要使用主砂口，在主砂口修理时才用副砂口）。撇渣器的尺寸与高炉大小、铁水流速有关。134、怎样确定主沟的长度和坡度？答：从出铁口外缘至砂口之间的铁水沟叫主沟。现在的主沟分为常规的非贮铁干式主沟和贮铁式主沟。主沟的长度取决于在一定出铁速度下渣铁能在主沟内被很好地分离。当出铁速度3~4t/min时，主沟长10m左右；大型高压高炉出铁速度)8~10t/min，主沟长14~19m，主沟的宽度和深度是逐渐扩张的，这样可以减缓渣铁流速以利于渣铁分离，大型高压高炉上主沟的宽度和深度分别达到1.3m和1.0m，主沟的坡度一般为10~12%。由于大型高压高炉出铁时，铁水呈射流状从铁口喷射出来，射流落入主沟的落点处受到很大冲击而最先损坏，修补频繁。现在一些高炉改用贮铁式主沟，沟内经常贮存一定数量的铁水，使出铁时的铁流不直接冲击沟底。大型高炉的贮铁式主沟贮铁深度在450~600mm，沟顶宽1100~1500mm。实践证明贮铁式主沟寿命远长于常规干式主沟。为延长主沟寿命或缩小主沟维修对高炉生产的影响，现在还有使用空冷主沟（宝钢）和整体吊装的活动主沟。135、生产中炉前使用的铁沟料等如何配制？答：炉前操作中除使用堵口炮泥外，还使用铁沟料、砂口料和泥套料等。目前铁沟使用的有捣打料和浇注料两种。由于浇注料的优点突出（寿命长、耗量少、通铁量大于10万t以上），使用范围正逐步扩大，在大中型高炉上有替代捣打料的趋势。（1）捣打料。由粒状和粉状料组成的散料体，属于自烧结定型耐火材料，经强力捣打方式施工，然后烧烤40min左右。现广泛使用的主要是Al2O3-SiC-C系列，一般Al2O3低的（45~55%）与Si高的（10~20%）搭配，而Al2O3高的（70~75%）与SiC低的（3%左右）搭配。中小高炉的捣打料中有的还不配加SiC料。捣打料具有良好的可用性和施工方便等特点，可用风动捣固机或电动打夯机夯打，因其中配有碳素材料，所以烧烤时应避免与火焰直接接触。（2）浇注料。浇注料是用纯铝酸钙水泥为结合剂，与耐火骨料和粉料配制的Al2O3-SiC-C质的铁沟料，经加水搅拌振动浇注成形，养护烘烤后使用。浇注料的关键是要使用粒度小于5μm的超微粉。各厂使用的浇注料的组成不完全相同，例如首钢在20世纪90年代初开始使用的是焦粉40~50%，黏土15%，刚玉25%，20~25%。国外超低水泥浇注料中80%Al2O3的水泥仅占2%，而加入硅微粉4%、金属添加剂2%、分散剂和稳定剂0.2%。砂口用泥料应力求与主沟料相同，甚至用比主沟料更优良的材质，使用捣打料或浇注料要根据现场情况而定。大型高炉上100%使用浇注料与主沟料一起筑衬。泥套在生产中工作条件恶劣，它应具有良好的体积稳定性（在400~1300℃变化范围内体积变化较小）、抗氧化能力、抗渣铁冲刷和侵蚀能力。泥套用料也分为捣打和浇注两类。一般中小高炉只有一个铁口，都采用捣打料，配方分为矾土和刚玉两种。矾土类：粗矾土20%，细矾土13%，黏土粉36%，沥青14，焦粉17%，外加水10~12%；刚玉类：棕刚玉粗23%、细15%，SiC15%，黏土粉32%，沥青10%，蓝晶石5%，外加水10~12%。很多中小高炉直接用炮泥做泥套，这不利于铁口维护。浇注料泥套寿命比捣打料泥套寿命长3倍，但制备工艺要求严格，时间较长，所以它适用于多铁口的大高炉。泥套浇注料的配方基本上与主沟浇注料相同。136、出铁前要做哪些准备工作？答：做好出铁前的准备工作是保证正常作业、防止事故的先决条件，出铁前的准备工作有：（1）做好铁口泥套的维护，保持泥套深度合格并完整无缺口。（2）每次出铁前开口机、泥炮等机械设备都要试运转，检查是否符合出铁要求。（3）每次出完铁堵口拔回泥炮后，泥炮内应立即装满炮泥，并用水冷却炮头，防止炮泥受热后干燥黏结，妨碍堵铁口操作。（4）检查撇渣器，发现损坏现象影响渣铁分离时应及时修补。采取保存铁水操作时，出铁前应清除上面的凝结渣壳，挡好下渣砂坝。（5）清理好渣、铁沟，挡好沟上各罐位的砂坝。检查渣铁沟嘴是否完好；渣、铁罐是否对正；罐中有无杂物；渣罐中有无水；冲水渣时检查喷水是否打开；水压与喷头是否正常。（6）准备好出铁用的河沙、焦粉等材料及有关工具。137、正常出铁的操作与注意事项是什么？答：正常出铁的操作包括：按时开铁口，注意铁流速度的变化，及时控制流速；铁罐、渣罐的装入量应合理；出净渣、铁；堵好铁口等几个步骤。应注意的事项是：（1）开铁口时钻杆要直；开孔要外大内小。当发现潮气时，应用燃烧器烤干后方可继续开钻；为了保护钻头，不应用钻头直接钻透。（2）出铁过程中应随时观察铁水流速的变化，发现卡焦炭铁流变小时，应及时捅开；若铁口泥包断裂铁流加大，出现跑大流时，应用河沙等物加高铁沟两边，防止铁水溢流。（3）防止渣、铁罐放得过满；推下渣时要注意铁口的渣、铁流量变化，防止下渣带铁。（4）堵铁口前应将铁口处的积渣清除，以保证泥炮头与铁口泥套严密接触，防止跑泥；开泥炮要稳，不冲撞炉壳；压炮要紧、打泥要准，应根据铁口深度增减打泥量。因意外故障需在未见下渣或很少有下渣堵铁口时，要将泥炮头在主沟上烤干烤热后再堵，防止发生爆炸。138、有哪些常见的出铁事故？如何预防和处理？答：较常见的出铁事故有：（1）跑大流。这是铁口没有维护好，未能保持完整而坚固的泥包和出铁操作不当开口太大或钻漏造成的。铁流因流量过大失去控制而溢出主沟，漫过砂坝流入下渣沟，不但会烧坏渣罐和铁道，而且如果不能及时制止，发生突然喷焦，后果更加严重。为此必须维护好铁口，开铁口时控制适宜的开口直径，严禁潮泥出铁。如遇这种情况应及时放风，控制铁水流速制止铁流漫延，并根据情况提前堵口。如果喷出的大量焦炭积满主沟，泥炮无法工作，则应紧急休风处理。（2）铁口自动跑铁。这是由于铁口过浅，炮泥的质量太差，或因泥套破损没有打进泥等情况引起的。因无出铁准备容易造成严重后果。为了预防这种事故，除维护好铁口和铁口泥套保证炮泥质量外，应及早做好出铁准备并配好渣铁罐。如果事故一旦发生，则应根据跑铁严重程度采取放风堵口或紧急休风处理措施。（3）铁口或渣口放炮。铁口有潮泥会引起放炮，使铁口跑大流。渣口漏水未能及时发现，带水作业的渣口如遇渣中带铁，也会造成渣口爆炸事故，严重时可把渣口小套崩出，遇到这种情况，应及时放风或休风处理。（4）铁口连续过浅。铁口连续过浅是铁口维护工作中的重大失误，它极易造成“跑大流”，喷焦、堵焦、炉缸铁口区冷却器烧坏等事故，发展下去还能