低耗稳定型炮泥在马钢2号高炉的应用

来源：袁方聂长果陶飞 ((马鞍山钢铁股份有限公司) |浏览：次|评论：0条 [收藏] [评论]

摘要对马钢2号2 500m³高炉使用的低耗稳定型炮泥RLTH501的技术特征进行了分析，并对生产应用情况进行了总结。马钢2号2500m³高炉应用实践表明，在整个使用过程中，高炉出铁均匀、稳定，同时实现了极低的日出铁次数和炮泥单耗，日均出铁6．45次，炮泥单耗0．39kg／t。

关键词 高炉铁口炮泥

1概述

马钢二铁2号高炉有效容积2500m3，3个铁口，双出铁场，炉前配备液压泥炮、气动开口机、320 t混铁车、INBA水冲渣等炉前设施。2号高炉自2003年10月投产以来，操作水平不断提高，到2005年11月，高炉的利用系数和燃料比等主要技术经济指标均达到国内先进水平。

高炉投产以来，炉前采用的焦油结合的无水炮泥质量也在不断改进，日均出铁次数从15次以上逐渐下降到了ll～12次，每次出铁时间平均120min左右。但是，在出铁过程中，由于高温渣铁对铁口炮泥的机械冲刷，使得铁口通道扩展速度较快；出铁到达一定时间时，渣铁质量流量加大、流速不稳；在开口初期和出铁后期经常出现喷溅现象。分析出现这种现象的原因，主要是由于炮泥在烧结速度、抗渣铁化学侵蚀、抗渣铁机械冲刷性能等方面存在不足，需要改进。所用炮泥尽管能够基本满足日均出铁11—12次的生产操作，但却难于实现更低的日出铁次数，在一定程度上制约了炼铁一炼钢系统综合能力的充分发挥以及炉前工序消耗的进一步降低。从当今世界范围内的高炉操作的水平看，大型高炉的理想出铁方式应该实现下列关键指标：

(1)每天总出铁时间达到24h，无并行出铁；

(2)每天出铁次数为5次；

(3)出铁过程的见渣指数为100％；

(4)铁水和熔渣的可计算生成速度与排出速度相等，即：渣铁的排出速度=渣铁的生成速度。

尽可能采用较低的日出铁次数和努力使渣铁排出速度与生成速度相匹配，对出净渣铁、实现“排空炉缸操作”、降低炉缸内衬(特别是铁口区)破损、降低炉前消耗和进一步活跃炉缸等在技术和经济方面均会有明显的效果。显然，2号高炉所使用炮泥的性能和实现的出铁次数与国际先进水平还存在一定的差距。随着马钢炼钢系统的装备和生产的进步，炼钢系统已经具备了连续接收大量铁水的能力，同时2号高炉炉前装备的320 t混铁车也为进一步降低日出铁次数提供了条件。为此，根据旧炮泥的使用情况，寻求在整个出铁过程中(特别是长时间出铁后期)能够保持铁口通道稳定、较大幅度降低日出铁次数和实现极低单耗的新型炮泥的工作就摆在了2号高炉的面前。

为此，2号高炉于2005年9月试用了北京瑞尔非金属材料有限公司针对2号高炉的炉前装备、操作习惯和铁水运输条件等专门研制的低耗稳定型炮泥RLTH501。这次试用为期3天，获得了日出铁次数7～8次，平均出铁时间196min／次，最长出铁时间246 min，最多一次出铁1179t的先进指标。试用过程堵口和开口作业性较好，整个出铁过程中渣铁流稳定，铁口通道扩张缓慢。

随后在2005年11月中旬，开始了对RLTH501炮泥的稳定使用。在日产铁量最高达到6632t／d，平均铁水温度高达1 490～1510℃的冶炼条件下，RLTH501炮泥表现出可充分抵抗渣铁侵蚀的良好性能，高炉日均出铁次数6．45次，炮泥单耗39 kg/t；使用期间的最好水平为周均日出铁5．3次，周均炮泥单耗0．28 kg／t。根据使用情况分析，这种炮泥可以充分发挥2号高炉铁水运输和配套炼钢能力优势，铁口易于维护，可在原来的基础上大幅度降低日出铁次数和炮泥吨铁单耗，同时使得炉缸活跃，风量提高，利用系数进一步提高1．5％以上，获得明显的综合技术经济效益。

2使用情况

2．1 主要技术经济指标

本次对2号高炉使用RLTH501炮泥的统计从2005年11月14日零时开始，至2005年12月15日零时结束，历时30个工作日、195个铁次(9600～9794铁次)。

使用新炮泥的前一周(11月8日一11月14日)与使用瑞尔RLTH501第一周(11月15日一11月21 日)高炉的主要技术经济指标见表1。按周统计的平均日产量见表2。

从表1可以看到：使用RLTH501炮泥时，高炉日产量平均提高1．77％，入炉风量平均提高0．54％，燃料比平均降低2．64％，综合冶炼强度平均降低0．95％。

2．2 日出铁次数与炮泥耗量

使用RLTH501炮泥期间，2号高炉的实际日出铁次数如图1所示，图中同时示出了使用RLTH501前1周内2号高炉使用旧炮泥时的日出铁次数；按周统计时的日平均出铁次数和炮泥耗量如图2所示。

2．3出铁时间和出铁速度

使用期中，RLTH501炮泥的出铁时间和出铁速度统计情况如图3、图4所示。

3使用效果与炮泥技术效果

3．1瑞尔RLTH501炮泥的使用效果

从上述实际生产数据可以看到：

（1）高炉日出铁次数从11月8日---14日使用旧炮泥时的7-11次、平均9。57次下降为使用RLTH501周期内的4-8次、平均6。45次，使用后期日出铁基本维持在5-6次。

（2）日出铁次数降低，大幅度降低了吨铁炮泥消耗。11月15日-12月14日共使用RLTH501炮泥76.98t，高炉产铁194421.83t，炮泥单耗月平均达到0.39kg/t，最低达到周平均0.28kg/t。而此前一周使用旧炮泥时的炮泥平均单耗为0.63kg/t。

(3)使用中高炉出现了一次休风，一次悬料。悬料事故和后续恢复对炮泥使用效果产生了一定影响。即使如此，RLTH501炮泥在整个使用周期中的平均单次出铁时间仍然达到217 min，最好周均单次出铁时间高达256 min，超过4 h。而且单次出铁时间总体上随着试验的进程而延长并趋于稳定。

(4)从图4中可以看到，随着RLHT501炮泥的使用，高炉出铁速度的稳定性得以改善。2号高炉日均出铁为6600t／d，计算的平均铁水生成速率为4．58t/min。由图4可见的同期平均出铁速度为4.76t/min，特别是在使用周期的后期，实际出铁速度与可计算的铁水生成速度已经十分接近。

(5)使用中采用的铁口深度为2800～2900mm，各铁次的炮泥装填量比较稳定，铁口深度保持稳定，可以保证稳定的出铁速度和长时间出铁。开口和出铁过程中没有喷溅现象，说明RLTH501炮泥具有较好抵抗渣铁侵蚀的性能，容易生成稳定的泥包。图5、图6是9617铁次的出铁情况照片，此次出铁的总出铁时间为235 min。从图可见，开口近3h以后的铁流形状依然边界清晰，聚集不散，没有喷溅，验证了充填RLTH501炮泥的铁口具有优良的耐渣铁侵蚀能力和使用性能的稳定性。

(6)从高炉冶炼的炉内操作方面看：铁口长时间稳定出铁能够充分保证炉缸内的渣铁液面平均保持在较低的标高，最大限度地获得稳定的风口前沿和炉缸工作区空间、实现“排空炉缸操作”，有助于进一步活跃炉缸状态，稳定操作条件，从而协助操作采用增加风量和使用更高热风温度操作措施，以实现进一步增产和降耗的目标。实践表明，在RLTH501炮泥的使用期间，高炉的产量和消耗指标均有不同程度改善。同时，良好的铁口状况、稳定的渣铁排放作业以及渣铁的排净等均对延长炉缸内衬的寿命(特别是铁口周围区域的内衬寿命)有利。

3．2瑞尔RLTH501炮泥的技术特点

铁口炮泥不存在放之四海而皆准的一蹴而就的完美配方，而是必须根据具体使用高炉的炉前设备状况和高炉操作习惯，研究和摸索出最适合该高炉情况的合理配方。

RLTH50l炮泥制造中，充分考虑了马钢二铁2号高炉的炉前装备和操作情况，并仔细地研究了机械破坏和化学侵蚀的相对统一性，以棕刚玉、碳化硅和石墨等为主要组分，在采用高纯、稳定原料的同时，于制造技术中细分了粒度级别，采用多粒级配合紧密堆积原理和多相结合剂以及超微粉添加物等技术，使得这种炮泥既具有快速烧结特性，又具有合理的不同温度区间的孔隙率，以利于烧结过程挥发分的析出，并在工艺技术配方中针对各个温度区间的烧结机理引入不同的特殊添加物，使得炮泥在不同温度区间具有不同的烧结强度，获得了良好的作业性能和抵抗渣铁机械破坏兼备的能力。

基质是各种耐火材料(包括炮泥)使用中首先受到侵蚀的部位。熔融渣铁通过向炮泥中的微细裂纹、组织空隙的渗透，同时通过与炮泥组分(杂质)之间生成的低熔点化合物造成炮泥的化学侵蚀。在RLTH501炮泥制造技术中，通过高纯度致密原料、多相结合剂和微粉添加物获得致密、牢固的组织结构，烧结过程中无微细裂纹等组织缺陷，同时通过引入特殊添加物，强化了基质致密度、降低了低熔点化合物的生成几率和数量，从而显著提高了炮泥的抗渣铁侵蚀性能。利用上述工艺技术制造的RLTH501炮泥的主要性能见表3。