CN111057809B - 一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法，当发生铁口前端泥包脱落后，快速恢复合适铁口深度、铁口前端泥包大小，包括以下步骤：1)确定合适铁口深度；2)计算铁口通道打泥量Q₁＝1.7×V₁×1000；3)铁口前端泥包打泥量：铁口前端形成球冠形状的泥包，球面覆盖到铁口中心线以下2m以上，利用泥包球面覆盖铁口及铁口以下中心线以下2m区域内衬，防止渣铁对内衬的侵蚀；Q₂＝1.7×V₂×1000；4)需要总的打泥量Q＝Q₁+Q₂；5)总的打泥量分3次铁实施；优点是：快速恢复合适铁口深度、铁口前端泥包大小的最佳选择打泥量和时机。

Description

一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法

技术领域

本发明属于高炉炉前操作领域，尤其涉及一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法。

背景技术

出渣出铁是高炉基本操作，铁口是高炉炉缸结构中最薄弱部位，由于铁口区域附近炉缸内衬在出铁过程中承受渣铁熔液的反复冲刷和侵蚀，成为炉缸长寿的薄弱环节。目前炉缸侵蚀主要发生在铁口区域及铁口以下1～2m范围内，因此，铁口维护对于高炉高效长寿起到重要作用。在高炉大型化后，由于无渣口，在高冶炼强度下，更需要加强铁口维护。维持合理的铁口深度、铁口前端稳定泥包，利用泥包覆盖铁口区域内衬，可促进高炉中心渣铁流动，抑制渣铁环流对炉缸内衬的侵蚀，同时在钻铁口时铁口不容易折断和断裂，而且有利于出净渣铁，促进炉况稳定顺行。但是由于炮泥质量以及操作等原因，有时会发生铁口前端泥包脱落事故，如果不能快速恢复，铁口区域附近炉缸内衬由于缺少泥包保护，将会受到渣铁熔液严重侵蚀。同时泥包脱落后，造成浅铁口，在出铁过程中渣铁出不净、造成高炉憋风、炉况难行，或出铁过程铁口喷溅、拉坏铁口。因此，当铁口前端泥包脱落后，采取准确选择打泥量和打泥操作方法，在短时间恢复合理的铁口深度，在铁口前端快速生成稳定泥包。唯一方法就是选择合适的打泥量和时机，保证适宜的铁口孔道深度与泥包的完整。要求铁口的适宜深度为炉缸半径的45％～50％，在铁口前端快速形成球冠形状的泥包，泥包下沿覆盖到铁口中心线以下2m范围。

中国专利：一种保护铁口区域砖衬的打泥方法(专利号：CN201610746694.2)，在高炉出铁后期铁口喷溅后堵口时，通过泥炮将炮泥第一次打入正常泥量的80～85％，第一次打泥结束后间隔20s，第二次打入剩余的15～20％泥量，维持铁口深度为2～2.2m。该专利介绍分2次打泥方法，但没有给出具体打泥的数量方法。

中国专利：能延长高炉铁口深度的炮泥添加剂(专利号：CN201310114433.5)，该炮泥添加剂改善了炮泥的延展性和新旧炮泥结合性，更好地形成泥包；提高了炮泥的体积稳定性，避免因炮泥烧后收缩而导致新旧炮泥之间形成裂缝甚至脱落；降低了炮泥的气孔率，减少了渣铁侵入炮泥的通道，增强了抗侵蚀性能；提高了炮泥的烧结强度，可增强泥包抵抗渣铁冲刷的能力，避免剧烈的渣铁涡流对泥包造成漏斗形磨损，延长高炉铁口深度。该专利主要涉及改善炮泥质量添加剂，不涉及炮泥使用量及处理铁口操作维护等技术。

中国专利：一种高炉出铁口的处理方法(专利号：CN201610946112.5)，针对出铁口的喷溅问题，对出铁口进行钻孔，钻孔的深度为出铁口长度的40％～60％，将修补料推入孔洞中，所述修补料按推入方向，从前至后依次包括第一炮泥段、自流修补料段和第二炮泥段；对推入的修补料保持推力，至炮泥和/或修补料硬化。该专利主要用于处理铁口喷溅问题，不涉及铁口前端泥包脱落后恢复等方法。

中国专利：一种快速提升休止铁口深度的方法(专利号：CN201610598891.4)，通过以下步骤实现：(1)通过统计日常打泥量与铁口实际深度的数据，确定公式中的铁口系数n；(2)投用铁口时，检测第一炉铁口深度h1，计算出第一炉铁口打泥量D1；(3)控制铁口打泥量递增：按照第一炉时铁口打泥量为D1，稳定两炉后将打泥量增加D1*5％，在此基础上稳定两炉出铁，形成固定的泥包；重复上述步骤，最终将休止铁口深度恢复至正常生产时的深度。该专利主要用于休止铁口恢复使用后，增加铁口深度，不涉及铁口前端泥包脱落后恢复等方法。

文献“高炉出铁口泥包形成与维护”(作者：王彤佶，《黑龙江冶金》2014年2期)通过长期的炉前操作实践，探究了高炉出铁口泥包形成原理、打泥操作控制及合理打泥量计算方法，打泥量计算方法是：先按铁口深度、铁口通道直径计算铁口需要的打泥量，然后用5倍铁口泥量作为总的打泥量。该方法过于简单，无法保证铁口前端泥包大小合理、准确。

文献“高炉浅铁口的危害、成因、预防及处理”(作者：李宇平，《炼铁》2000年4期)介绍浅铁口原因、危害，以及浅铁口预防和处理方法。文献“高炉铁口操作与维护”(作者：孟巍、郑文玉、刘明祥、等，《炼铁》2005年5期)对高炉铁口操作和维护中的若干问题进行分析。认为提高铁口深度合格率是高炉铁口操作与维护的关键，控制好铁口的角度、深度、直线度、口径准确度、正点率、出铁均匀率。文献“无水炮泥对高炉长寿的影响”(作者：李洪会、张正富、范咏莲、等，《耐火材料》2013年增刊)介绍了无水炮泥的质量和炉前铁口的操作与维护对高炉长寿的影响，其中炮泥可塑性、固化温度、固化速度、烧结性、体积稳定性、抗侵蚀和渣铁冲刷性能是重要指标。采用先进的生产设备，生产高质量无水炮泥，对于保证铁口深度、完整的泥包，保护铁口内侧衬砖免受渣铁直接冲刷和侵蚀有重要作用。上述文献均没有涉及铁口深度、铁口前端泥包大小、以及打泥量计算方法。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法，当铁口前端泥包发生脱落事故后，能快速恢复合适铁口深度、铁口前端泥包大小的最佳选择打泥量和时机的方法。能够快速恢复泥包，覆盖到铁口中心线以下2.0m范围，防止液态渣铁对铁口以及铁口以下区域内衬侵蚀；同时快速恢复铁口深度，利于出净渣铁，保证炉况稳定顺行。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法，当发生铁口前端泥包脱落后，快速恢复合适铁口深度、铁口前端泥包大小，包括以下步骤：

1)确定合适铁口深度

根据高炉炉缸直径D_h，单位m，选择铁口深度L_t，单位m：

L_t＝(45％～50％)×D_h/2 (1)

2)计算铁口通道打泥量

根据高炉炉前设备，出铁钻杆直径

铁口角度α＝10°；

铁口通道体积V₁，单位m³:

V₁＝1/4×3.14×d²×L_t (2)

炮泥堆密度1.7t/m³，则铁口通道打泥量Q₁，单位kg:

Q₁＝1.7×V₁×1000 (3)

3)铁口前端泥包打泥量：

铁口前端形成球冠形状的泥包，球面覆盖到铁口中心线以下2m以上，利用泥包球面覆盖铁口及铁口以下中心线以下2m区域内衬，防止渣铁对内衬的侵蚀；

铁口前端球冠形状的泥包主要参数包括：球冠体半径，球冠体高度；

铁口最末端中心线与铁口中心线距离h₁，单位m，计算：

h₁＝Sin(10)×L_t (4)

铁口最前端球冠形泥包半径R,单位m，计算：

R＝2.0-h₁ (5)

铁口最前端球冠体高度h₂,单位m，计算：

h₂＝Cos(10)×L_t-L₀ (6)

式(6)中，L₀是铁口区域铁口脖、保护板、炉壳、填料、冷却壁、炭砖总厚度；

铁口前端泥包总体积V₂,单位m³：

铁口前端泥包打泥量Q₂,单位kg，计算：

Q₂＝1.7×V₂×1000 (8)

4)需要总的打泥量Q,单位kg，计算：

Q＝Q₁+Q₂ (9)

5)总的打泥量分3次铁实施，该铁口连续出3次铁，第1次铁打泥量为总打泥量40％～60％，第2次铁打泥量为总打泥量20％～30％，第3次铁打泥量为总打泥量20％～30％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计一种当铁口前端泥包发生脱落事故后，快速恢复合适铁口深度、铁口前端泥包大小的最佳选择打泥量和时机的方法。对泥包已经脱落铁口，采用连出3次铁方法，分3次打入设定的泥量，快速恢复泥包，并且覆盖到铁口中心线以下2.0m范围，防止液态渣铁对铁口以及铁口以下区域内衬侵蚀；同时快速恢复铁口深度，利于出净渣铁，保证炉况稳定顺行。

附图说明

图1是铁口前端及铁口前端泥包的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例一

见图1，某高炉炉缸直径11.5m,出铁钻杆直径d＝0.050m，铁口角度α＝10°，该高炉选择打泥量通过以下步骤实现：

1、根据高炉炉缸直径(D_h,m)选择铁口深度(L_t,m)，代入式(1)得:

L_t＝45％×D_h/2＝2.6m

2、计算铁口通道打泥量

铁口通道体积(V₁,m³)，代入式(2)得:

V₁＝1/4×3.14×d²×L_t＝0.005m³

炮泥堆密度1.7t/m³,则铁口通道打泥量(Q₁,kg)，代入式(3)得:

Q₁＝1.7×V₁×1000＝9kg

3、铁口前端泥包打泥量：

要求铁口前端泥包形成球冠形状的泥包，球面覆盖到铁口中心线以下2m，利用泥包球面覆盖铁口及铁口中心线以下2m区域内衬，防止渣铁对内衬的侵蚀。

铁口最末端中心线与铁口中心线距离(h₁,m)，代入式(4)得：

h₁＝Sin(10)×L_t＝0.45m

铁口最前端球冠形泥包半径(R,m)，代入式(5)得：

R＝2.0-h₁＝1.55m

铁口最前端球冠体高度(h₂,m)，代入式(6)得：

铁口区域铁口脖、保护板、炉壳、填料、冷却壁、炭砖总厚度之和L₀＝2.073m。

h₂＝Cos(10)×L_t-L₀＝0.38m

铁口前端泥包总体(V₂,m³)，代入式(7)得：

铁口前端泥包打泥量(Q₂,kg)，代入式(8)得：

Q₂＝1.7×V₂×1000＝2482kg

4、需要总的打泥量(Q,kg)，代入式(9)得：

Q＝Q₁+Q₂＝2491kg

5、总的打泥量分3次铁实施，该铁口连续出3次铁，第1次铁打泥量为总打泥量60％，即1495kg，由于泥炮泥缸容积以及铁口前液态渣铁阻力原因，第1次出铁分两次打入设定的泥量；第2次铁打泥量为总打泥量20％，即498kg，泥量一次性打入；第3次铁打泥量为总打泥量20％，即498kg，泥量一次性打入。

实施例二：

见图1，某高炉炉缸直径11.5m,出铁钻杆直径d＝0.055m，铁口角度α＝10°，该高炉选择每次铁打泥量通过以下步骤实现：

1、根据高炉炉缸直径(D_h,m)选择铁口深度(L_t,m)，代入式(1)得:

L_t＝50％×D_h/2＝2.9m

2、计算铁口通道打泥量

铁口通道体积(V₁,m³)，代入式(2)得:

V₁＝1/4×3.14×d²×L_t＝0.007m³

炮泥堆密度1.7t/m³,则铁口通道打泥量(Q₁,kg)，代入式(3)得:

Q₁＝1.7×V₁×1000＝12kg

3、铁口前端泥包打泥量：

要求铁口前端泥包形成球冠形状的泥包，球面覆盖到铁口中心线以下2.2m，利用泥包球面覆盖铁口及铁口中心线以下2.2m区域内衬，防止渣铁对内衬的侵蚀。

铁口最末端中心线与铁口中心线距离(h₁,m)，代入式(4)得：

h₁＝Sin(10)×L_t＝0.50m

铁口最前端球冠形泥包半径(R,m)，代入式(5)得：

R＝2.0-h₁＝1.50m

铁口最前端球冠体高度(h₂,m)，代入式(6)得：

铁口区域铁口脖、保护板、炉壳、填料、冷却壁、炭砖总厚度之和L₀＝2.073m。

h₂＝Cos(10)×L_t-L₀＝0.78m

铁口前端泥包总体(V₂,m³)，代入式(7)得：

铁口前端泥包打泥量(Q₂,kg)，代入式(8)得：

Q₂＝1.7×V₂×1000＝5000kg

4、需要总的打泥量(Q,kg)，代入式(9)得：

Q＝Q₁+Q₂＝5012kg

5、总的打泥量分3次铁实施，该铁口连续出3次铁，第1次铁打泥量为总打泥量40％，即2000kg；第2次铁打泥量为总打泥量30％，即1504kg；第3次铁打泥量为总打泥量30％，即1504kg。由于泥炮泥缸容积以及铁口前液态渣铁阻力原因，每次出铁分两次打入设定的泥量。

Claims (1)

1.一种铁口前端泥包脱落快速恢复的打泥方法，其特征在于，当发生铁口前端泥包脱落后，快速恢复合适铁口深度、铁口前端泥包大小，包括以下步骤：

1)确定合适铁口深度

根据高炉炉缸直径D_h，单位m，选择铁口深度L_t，单位m：

L_t＝(45％～50％)×D_h/2 (1)

2)计算铁口通道打泥量

根据高炉炉前设备，出铁钻杆直径

铁口角度α＝10°；

铁口通道体积V₁，单位m³:

V₁＝1/4×3.14×d²×L_t (2)

炮泥堆密度1.7t/m³，则铁口通道打泥量Q₁，单位kg:

Q₁＝1.7×V₁×1000 (3)

3)铁口前端泥包打泥量：

铁口前端形成球冠形状的泥包，球面覆盖到铁口中心线以下2m以上，利用泥包球面覆盖铁口及铁口以下中心线以下2m区域内衬，防止液态渣铁对铁口以及铁口以下区域内衬侵蚀；

铁口前端球冠形状的泥包主要参数包括：球冠体半径，球冠体高度；

铁口最末端中心线与铁口中心线距离h₁，单位m，计算：

h₁＝Sin(10)×L_t (4)

铁口最前端球冠形泥包半径R,单位m，计算：

R＝2.0-h₁ (5)

铁口最前端球冠体高度h₂,单位m，计算：

h₂＝Cos(10)×L_t-L₀ (6)

式(6)中，L₀是铁口区域铁口脖、保护板、炉壳、填料、冷却壁、炭砖总厚度；

铁口前端泥包总体积V₂,单位m³：

铁口前端泥包打泥量Q₂,单位kg，计算：

Q₂＝1.7×V₂×1000 (8)

4)需要总的打泥量Q，单位kg，计算：

Q＝Q₁+Q₂ (9)

5)总的打泥量分3次铁实施，该铁口连续出3次铁，第1次铁打泥量为总打泥量40％～60％，第2次铁打泥量为总打泥量20％～30％，第3次铁打泥量为总打泥量20％～30％；

实现快速恢复铁口深度，利于出净渣铁，保证炉况稳定顺行。

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