高炉炉前操作技术的改进措施研究

高炉炉前操作技术的改进措施研究

周军彦  潘湘闽

阳春新钢铁有限责任公司

摘要：进入新时代经济阶段，随着新型科学技术的不断改进与创新，尤其是在新技术和新工艺的广泛应用下，高炉炉前操作技术也得到深化革新，既能够满足提升高炉冶炼效率和质量的根本要求，对于推动高炉冶炼行业及相关领域的创新发张也发挥着深远的意义和作用。在此背景之下，本文首先是对高炉炉前操作的重要性进行分析，然后深入剖析目前高炉炉前操作中常见的一些问题，如铁口冒蹿煤气和开口机的性能较低等，最后针对这些问题并借助相关技术对高炉炉前操作技术进行改进，旨在推动高炉炉前生产作业的高质量发展。

关键词：高炉；炉前操作；安全生产；技术改进

引言

高炉炉前操作主要指的是在高炉出铁场或是风口平台组织开展以出铁、出渣为核心内容的系统操作流程，其也涉及铁口、砂口、铁沟、摆动沟、铁罐和渣沟、渣罐等炉前设备的检修等相关作业。从实践层面进行分析，高炉炉前操作的主要任务是为了及时排放好渣铁的基础上，有效地保障高炉生产作业的高效率运作。

一、高炉炉前操作的重要性

现阶段，高炉炉前操作不仅关乎高炉生产作业的总体效率和质量，同时也是保证高炉安全生产的重要环节之一。若是不能够及时出尽渣铁，则容易造成炉缸中存积过量的熔渣和铁水，由此导致高炉憋风憋压，严重时造成风口小套烧坏等恶劣情况。同时，高炉炉前操作稳定也是保障高炉高效率运行的关键所在，通过对出铁口精心维护，可以高效合理、稳定的对高炉内产生的渣铁连续不断的进行排放，杜绝铁口工作状况出现大幅度波动，从而避免炉前因铁口浅，铁口跑大流等恶性事故的发生。

此外，高炉炉前操作全过程中存在很多安全问题，如高温熔融金属灼伤、煤气中毒等，因此掌握更为科学完善的高炉炉前操作规范及相关安全技术知识，也是保障高炉炉前操作人员人身安全的重要措施之一。由此可见，炉前规范化操作在高炉生产作业中具有非常重要的作用，对于保障高炉炉前作业高效率运作也发挥着重要的意义。

二、高炉炉前操作中常见问题分析

（一）铁口冒蹿煤气问题

目前，高炉在生产的过程中经常遇到铁口冒煤气的问题，尤其是在开炉初期，铁口出现冒窜煤气的情况十分严重，大量的煤气从泥套的缝隙中窜出，并且铁口框架及防护板周边都存在不同程度上的喷火情况。然而，由于铁口长期出现冒窜煤气的情况，极易造成泥套出现破损，导致其使用寿命的缩短。此外，铁路冒窜煤气也在很大程度上影响了炉前作业环境，增加了炉前操作人员在生产中的安全风险。

（二）开口机的性能提升

从高炉生产的总体情况进行分析，很多从事高炉生产作业的企业在开炉初期使用的全液压开口机的性能相对较差，无法满足高炉高质量发展需求。例如：很多开口机的开口时间过长，并且重叠次数较多，经常出现烧氧气的现象。然而，频繁出现铁口烧氧气则容易造成铁口孔道难维护或连续出现打开冒泥等现象，降低铁口工作状况的稳定性，如：出现铁口空洞被烧大，导致出铁时间短，铁渣出不净等影响高炉顺行等恶性问题。同时，开口机的性能过低也会出现出铁时间短和铁次多，增加炉前工人劳动强度问题，由于铁次增多，很容易造成钻杆、钻头等消耗量增大，这也很大程度上增加了炉前操作中生产成本。

三、高炉炉前操作技术的改进措施

（一）铁口冒窜煤气的改进措施

就目前而言，高炉冶炼应当进一步加强对铁口冒窜煤气的治理，通过相关技术攻关解决铁口冒煤气、喷火问题。经过分析，铁口出现冒窜媒体的原因在于，炉缸风口下方的炉皮与冷却壁之间的缝隙与铁口组合砖缝隙互相有通道，铁口组合砖的缝隙过大，并且外围组合砖尺寸与铁口框架实际尺寸存在偏差，以及组合砖在砌筑过程中未按照具体规范进行设计施工等原因。因此，针对铁口冒窜煤气的问题，可以借助定修时机进行治理。

通过对铁口周边进行灌浆的形式封堵缝隙，堵死从风口下方到铁口周边的通道，可以选择易固化的SC-8YK或树脂结合炭质料等性能优的材料进行压力灌浆，灌浆时控制好压力，避免铁口耐火材料出现变形或损坏的情况，最后在灌浆结束后对灌浆孔采用球阀进行封堵；第二，需要对铁口孔道进行灌浆，在高炉计划检修时把铁口孔道清理到铁口组合砖处，清理干净，然后用铁板焊密封实施高压灌浆，让灌浆材料注入铁口孔道周边缝隙之中，把煤气通道堵住。第三，定期对铁口泥套进行浇注维护，及时更换必须的铁口保护板；通过上述组织严密的施工作业，能够避免铁口冒窜煤气的情况，也可以有效地延长泥套的使用寿命。

（二）开口机升级改造的改进措施

开口机等相关设备的作业效率，是高炉炉前操作技术改进的重要环节之一。然而，在对开口机进行升级改造的过程中，高炉冶炼企业需要结合自身实际，并充分学习其他同行业在高炉炉前开口机的成功经验，对当前的开口机进行一系列的优化升级与改进。

一方面，高炉冶炼企业需要引进大功率的开口机，并提高打击机的功率，这样不仅可以提高正打和逆打的冲击功，也能欧提升在冲击过程中的频率。另一方面，需要在开口机处合理增加雾化装置，将开口机作业过程中产生的压缩空气和冷却水接入凿岩机，借助压缩空气的压力对冷却水进行雾化，这样既能够发挥出对钻杆进行冷却的作用，也可以有效地避免因水量过大而影响铁口孔道强度的问题。此外，通过对开口机进行升级改造，不仅可以提高开口成功率，减少高炉炉前操作环节中开铁口的成本，而且也可以减轻炉前操作人员的工作难度和强度，提升高炉炉前操作的整体效率。

（三）铁口维保技术的改进措施

铁口维护是高炉炉前操作中的重要组成部分，为了能够保障高炉生产作业的高效率开展，需要对铁口维护的操作技术及操作标准进行不断优化完善。

（1）铁口深度的维护。目前，铁口深度的维护主要是靠全风堵铁口的过程中，通过打入合理的炮泥，形成合理泥包，使铁口泥包稳固不波动来稳定正常的铁口深度；对炮泥打入的压力及整个打泥时间的控制需要不断摸索改进，结合当前铁口整体工况，如炉况炉温、铁口实际深度、炉渣性质，以及风量和顶压、富氧率等相关指标进行设计。同时，在实际的改进过程中也需要根据现场情况对维护方案进行灵活调整，这样才能够维持合理稳定的铁口深度。

（2）科学控制铁口角度。铁口角度主要指的是铁口水平中心线与所开流铁口孔道之间的夹角。然而合理控制铁口角度的主要作用在于确保炉内渣铁能够出净，从而在保持铁口清洁的基础上，有利于下次开铁口的顺利操作。

（3）合理选择优质炮泥。炮泥的合理选择是影响铁口维护效果的重要因素之一。同时，炮泥的适用性与炉前操作设备和操作人员的作业方式有着密切的联系，因此在对高炉炉前操作技术进行改进的过程中，也需要注重对炮泥的合理选择。一是需要选择具有良好可塑性，易于缓慢均匀打入铁口孔道合理的形成稳固泥包；二是需要选择烧结性能优且强度适宜的炮泥，这样可以提高泥包的稳定性，保障开口的顺畅性；三是选择抗渣铁侵蚀性能强的炮泥，确保炉缸内渣铁排放干净。

结语

综上所述，在新时代科技经济环境视域下，高炉炉前操作技术升级改造是高炉冶炼企业当前面临的重要工作内容之一，也是保障高炉炉前安全生产的重要途径。因此，高炉冶炼企业需要结合自身运营发展实际，借助当前先进的新技术和新工艺对高炉炉前技术进行优化升级和改进，这样才能够保障各项生产作业的高效率开展，从而助力高炉冶炼企业稳定可持续发展。

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