随着钢铁工业的蓬勃发展，我国的炼铁产能和工艺技术已达到国际先进水平。特别是高炉大型化后，炼铁的装备水平有了明显提升，也带来了炉前的技术进步，使炉前作业的持续出铁能力提升、劳动强度下降、环境改善，事故率降低，为高炉的稳定顺行提供了保障。但不得不承认，我们相当多的钢铁企业炉前的技术管理与国外先进高炉操作相比还有较大差距，操作理念比较粗放，应该对先进理念有所学习和追求。本文通过对铁口深度描述的一些认识误区进行分析，力求使同行建立动态铁口深度和合理泥包形态概念，在保证铁口安全的前提下，稳定铁口深度，使得铁口操作更加合理顺畅。

关键词  炉前 技术进步 铁口深度 泥包形态

概述

铁口是高炉铁水流出的孔道，铁口区域是环境比较恶劣的地方，受高温铁水冲刷、开口机、泥炮振动以及吹氧、焖炮作业时的破坏，开炉后铁口通道内异型砖就被侵蚀掉，逐步被炮泥所替代。炮泥作为铁口频繁操作的维护耐材，可以即破坏即充填，始终保持合适的铁口深度和完好的通道，保证出铁过程的稳定顺畅安全。

铁口深度是铁口操作的重要指标之一，每座高炉都有与之匹配的标准铁口深度区间，一般是铁口区域炉墙厚度再加上400~600mm的泥包厚度（大中型高炉），使泥包超出炉墙，这样才能经常地保护铁口区域炉墙不受侵蚀破坏。

高炉的铁口深度一旦确定并写入规程，似乎就成了一代炉役必须严格遵守的铁规而严格考核。国内大多数高炉都有这样的体会，高炉生产一旦进入炉役后期，铁口的深度越来越难维持。而铁口区域的温度一旦升高，还要要求铁口深度不断往上涨，其结果是炉前工拼命打泥，正常泥包被破坏，铁口操作的稳定性变差。但即使多打泥，也不能达成理想的深度，于是为了应付考核，铁口深度指标弄虚作假，失去其参考意义。

那么怎样才能维护有效的铁口深度呢？笔者认为我们应该首先澄清一些认识误区。

铁口区的耐材厚度不是一成不变的

铁口深度是根据炉墙厚度加上泥包厚度而定，一般泥包厚度是比较稳定的，而铁口区的耐材厚度则随着炉役的变化而不断减薄。国外高炉的炉缸铁口区域没有刻意的加厚炉衬，保持了相对的周向均匀，其主导思想是让铁水在炉缸周围流动尽量均匀， 避免产生喘流。而国内的大多数高炉，为了强化铁口区域的保护，人为地加厚了铁口区的厚度，使得开炉初期的铁口深度用较少的炮泥就很容易实现。

图1  某4070㎥高炉铁口区炉衬厚度

图1是某4070㎥高炉铁口区炉衬示意图。在铁口标高位置，炉缸碳砖厚度是1854mm，而铁口区的碳砖厚度却达到2856mm，增厚1002mm。我们大家都知道，高炉的上升气流和下降的料流，对炉墙冷却壁的侵蚀具有周向均匀性。而炉缸铁水对炉缸耐材的侵蚀也同样带有周向均匀性，这种侵蚀的结果导致了铁水环沟的形成，而铁口区增厚的1002mm，虽然主观上想保持铁口深度，但实际上是违背铁水周向均匀侵蚀原理的。所以，根据周向侵蚀均匀性规律，铁口区加厚的耐材首当其冲受到铁水环流的冲刷，特别炉役后期很难再维持理想厚度。

因此，以科学的态度来认识铁口深度，应该在炉役后期适当考虑炉墙侵蚀因素，修正合理铁口深度概念，避免无效折腾。

合适的泥包形态

前面说了，随着炉役后期的生产，炉缸铁水周向均匀性侵蚀会使铁口区的加厚炉衬渐渐减薄，有时还伴随着铁口区温度的波动，那么这时自然而然就会想到提高铁口深度，唯一的做法就是涨泥包。泥包真能涨吗？各方面条件具备了，也许能涨，但绝对不是稳定的泥包，而是异形泥包。

靠异形泥包涨上去的铁口，伸入炉缸内经不住铁水的冲刷，而且泥包烧结强度较高，给铁口的打开增加难度，钻开的能力大打折扣。特别是当开口机能力不足，为了打开铁口就不得不依靠强行振打，导致泥包的开裂甚至折断，渗铁增加。泥包一旦开裂，修复十分困难。结果：断裂的泥包不但不能保护炉缸，反而会加剧铁口区耐材的侵蚀。另外，长期维持异性泥包，不但稳定性差，而且对泥包周边的炉衬还有加剧侵蚀的可能。图2是正常泥包形态和异形泥包形态下，出铁铁水流动对炉墙冲刷侵蚀的比较示意，这里姑且把正常泥包形态理解为“馒头状”，异形泥包形态理解为“炮弹头状”。

      图2  泥包形态对周边侵蚀示意图

图2左边是正常泥包形态时，铁水从各个方向流向铁口，铁流途径基本比较平缓，特别是炉墙边上，铁水在泥包区平稳过渡，流向铁口。

而图2右边则是“炮弹头”型异状泥包，当边缘大量铁水流向铁口时，碰到异形泥包遇阻而折改方向，这种折改过程，一方面容易对泥包根部产生冲击侵蚀，另一方面则会形成一定的铁水旋流（图2右圆圈部位），泥包越长，湍流越大，久而久之就会对泥包周边的炉衬产生侵蚀（图2右虚线部位）。这种铁水湍流主要形成于泥包的侧、下部，距铁口约1.5m左右，影响铁口区寿命。

综上所述，我们在铁口深度的管控上，要注重泥包形态的合理性，切忌盲目打泥，不切实际的涨铁口。在这里我要说明一下，在铁口深度的管理上，国外高炉普遍铁口深度低于国内。图3是国外国内铁口深度比较，从图中发现，国内高炉的铁口深度随炉容增加较多，而国外高炉铁口深度随炉容增加较缓，深度控制也明显有差距。那是不是意味着国外高炉铁口区更易出问题？事实并非如此，反而是国内高炉的铁口频繁出现状况。笔者认为国外高炉强调标准化作业，定量打泥，不轻易增减泥量，保证了泥包形态合理稳定。

图3 国外高炉与国内高炉铁口深度比较

下图4是国外某5000m³以上高炉的部分炉前实际操作参数，以某月数据作为统计，其中月平均铁口深度3548mm，最浅3053mm，最深4550mm。其中铁口浅的炉次也没有明显感觉出铁时间短，或铁流过大，说明高炉的铁口通道并没有因为偶尔的铁口浅而被破坏，正常打泥后，一般第二炉铁口就恢复正常。而我国的同类大型高炉对铁口深度的要求一般要4米，甚至更高，这在炉役中后期是很难实现的。

图4  国外某5000＋ m³高炉炉前操作参数

这里还要说明一点，国外高炉对铁口深度的记录是系统自动采集，虽然波动大，但数据客观真实可信，为铁口维护提供了可靠依据。反观我们的高炉，都是人工记录，抛开视觉误差不说，为了应付考核，基本清一色“合格”，给炉前铁口操作带来安全隐患。建议有条件的高炉建立铁口深度自动采集系统，规范铁口操作，淡化考核意识，还铁口本来面目。

 动态铁口深度

一般开炉初期的铁口深度比较好维护，因为炉墙比较完整，相应的泥包较小，少量打泥就能实现设定的铁口深度。随着炉役的延续，炉缸出现侵蚀，铁口通道也不断被炮泥更换，则相应的泥包要增大，以维持铁口深度。

而进入炉役后期，高炉炉缸出现明显的环沟侵蚀，这时的铁口深度较难达到开炉初期的设定深度，应该适当调整深度标准。那么调整的依据是什么？笔者认为应该是铁口区炉缸的实际厚度加400~600mm的泥包厚度，而铁口区炉缸的实际厚度，可以参照铁口倒沟时的初始深度（这里只是参考，因为倒沟有周期长短，周期越长，初始深度越接近炉墙厚度）。当然，这种动态铁口深度是基于合理泥包形态、有利铁口操作维护而言，因为靠异型的泥包（图2的炮弹头型）来弥补炉墙厚度不足，只能导致铁口操作维护困难，而且有诱发泥包根部侵蚀的嫌疑。至于炉役后期一些高炉会出现炉缸铁口区域温度升高等现象，这时高炉可以采取一些非常规手段来加以护炉，如使用含钛炮泥等。

以上是笔者在生产实践中对铁口深度概念的几点看法，望同仁们提出宝贵意见。

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