高爐出鐵場擺動流槽優(yōu)化改造

賈樹宏

（河北鋼鐵集團(tuán)宣鋼公司煉鐵廠，河北 宣化075100）

高爐擺動流槽是高爐出鐵場的關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)在出鐵場盡頭，安裝在出鐵場鐵水溝下部，其主要作用是把經(jīng)過鐵水溝流來的鐵水通過槽體的左右擺動注入出鐵場平臺下指定的鐵水罐中。擺動流槽由流槽、支撐機(jī)構(gòu)及擺動機(jī)構(gòu)組成，為避免流槽本體與高溫鐵水直接接觸，在使用前流槽需要澆注耐火材料內(nèi)襯，以延長其使用壽命。根據(jù)統(tǒng)計，擺動流槽過鐵量一般在5～6萬t，有的甚至在6萬t以上。

1 存在問題及原因

根據(jù)目前宣鋼2號高爐擺動流槽的使用情況，擺動流槽槽體耐火材料內(nèi)襯的壽命較低，過鐵量一般4～5萬t，低的只有3～4萬t，中間還要修補(bǔ)一次。

擺動流槽耐火材料內(nèi)襯易侵蝕處，位于支鐵溝流嘴所對正的擺動流槽中部的落鐵坑處，根據(jù)分析，一直以來2號高爐使用的擺動流槽槽體內(nèi)的落鐵坑較淺，為300～350 mm，當(dāng)流槽槽體傾斜到最大工作角度時，落鐵坑內(nèi)沒有鐵水或僅有極少量鐵水，導(dǎo)致從支鐵溝流嘴流下的鐵水直接沖擊到擺動流槽耐火材料內(nèi)襯上，沖刷，損壞耐材嚴(yán)重；另一方面，流槽落鐵坑一側(cè)侵蝕嚴(yán)重但另一側(cè)侵蝕較輕，調(diào)換位置后仍能繼續(xù)使用，但鑒于其流槽擋渣板為固定式無法調(diào)換位置，所以，當(dāng)落鐵坑一側(cè)侵蝕到一定程度后，為安全起見，就需要進(jìn)行更換新的擺動流槽。

2 優(yōu)化改造措施

技術(shù)人員通過對比分析，決定對現(xiàn)有擺動流槽進(jìn)行優(yōu)化改造，提高其使用壽命。主要通過加深落鐵坑深度、出口端豎直面改傾斜面、固定式擋渣板改為可拆卸式出發(fā)，其改造示意圖如圖1所示。

圖1 擺動流槽改造示意圖

2.1 加深落鐵坑深度

一直以來2號高爐使用的擺動流槽槽體內(nèi)的落鐵坑較淺，為350 mm，當(dāng)流槽槽體傾斜到最大工作角度時，落鐵坑內(nèi)沒有鐵水或僅有極少量鐵水，導(dǎo)致從支鐵溝流嘴流下的鐵水直接沖擊到擺動流槽耐火材料內(nèi)襯上，沖刷，損壞耐材嚴(yán)重。

后續(xù)制作落鐵坑時專門進(jìn)行了改造，將擺動流槽落鐵坑深度由350 mm加深至400 mm，改造后，即使流槽傾斜至最大工作角度，落鐵坑內(nèi)仍留有一定量鐵水，這部分鐵水的存在，起到了有效的緩沖作用，減小了鐵流對內(nèi)襯的直接沖刷。

2.2 改進(jìn)出口端

2號高原爐擺動流槽使用中發(fā)現(xiàn)，豎直面的出口出鐵過程中，遇有鐵水爐溫高或低時流動性差時，易在其出口處集聚殘鐵，積至一定程度后，鐵水會沿著流槽出口邊緣散落，如不及時清理，會造成擺動流槽本身或鐵水罐損壞，甚至造成下鐵燒鐵道事故。

為此，后續(xù)設(shè)計中，流槽出口端改為由上向下往內(nèi)傾斜5°的斜面，改造后，出鐵過程中端口殘鐵集聚現(xiàn)象減少，避免了鐵水在流槽口處散落，從而有效地保護(hù)了流槽本身及鐵水罐，如下頁圖2。

2.3 改進(jìn)流槽本體

2號高爐技術(shù)人員經(jīng)過對拆下的侵蝕流槽觀察后發(fā)現(xiàn)，流槽正對支鐵溝流嘴一側(cè)的耐材侵蝕嚴(yán)重，而另一側(cè)耐材只有輕微侵蝕，若將其對調(diào)位置后還可繼續(xù)使用，但由于現(xiàn)有擺動流槽擋渣板為固定式，無法實現(xiàn)對調(diào)。

圖2 出口端由豎直面改為傾斜面

為此，設(shè)計人員在流槽本體兩個側(cè)壁上端新增兩組定位銷孔，每組兩個，按圖1設(shè)計，將現(xiàn)有擺動流槽固定式擋渣板改造成為可拆卸式擋渣板，以便能夠?qū)崿F(xiàn)擺動流槽對調(diào)位置使用，如圖3為改造前固定式擋渣板，圖4為改造后可拆卸式擋渣板。改造后，當(dāng)擺動流槽落鐵坑一側(cè)侵蝕嚴(yán)重后，將擺動流槽調(diào)轉(zhuǎn)180°后還可繼續(xù)使用，增加了擺動流槽過鐵量，延長了使用周期。

圖3 固定式擋渣板

圖4 可拆卸式擋渣板

2.4 制作專用內(nèi)襯烘烤用蓋板

2號高爐制作好擺動流槽后，在烘烤時，采用焦?fàn)t煤氣烘烤管，上邊簡易擺放鐵皮或鋼板，以減少熱量散失，避免浪費(fèi)。但這種簡易蓋板隔熱效果差，熱量散失仍很嚴(yán)重，為進(jìn)一步減少熱量散失，改善烘烤效果，技術(shù)人員專門制作了專用內(nèi)襯烘烤用蓋板。

按擺動流槽上表面及流嘴處開口，制作好板蓋，然后在其下部焊接立筋，再澆注溝蓋板用的耐火料。使用此專用烘烤蓋板后，極大地減少了熱量散失，改善了烘烤效果，提高了擺動流槽內(nèi)襯強(qiáng)度。

3 效果分析

2018年6月改造后，爐前出鐵場擺動流槽整體使用壽命延長5～8 d，增加過鐵量10 000 t左右，降低了生產(chǎn)成本，具體效果對比見表1。

表1 2號高爐擺動流槽過鐵量統(tǒng)計表 t

該項目實施后，高爐擺動流槽過鐵量提高15%左右，2019年生鐵產(chǎn)量213.9萬t，擺動流槽耐材噸鐵消耗價格0.72元/t，年節(jié)約成本：213.9×15%×0.72≈23.1萬元

4 結(jié)語

通過對2號高爐擺動流槽優(yōu)化改造，延長了擺動溜槽的使用壽命，不僅降低了生鐵成本，也避免了擺動溜槽的非正常損壞而導(dǎo)致的爐前出鐵中斷，減少了爐內(nèi)憋風(fēng)，提高了爐前出鐵效率，對高爐生產(chǎn)穩(wěn)定起到了積極的作用。