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   “改造后的3號高爐出鐵溝使用防爆澆注料，環(huán)保效果明顯，平均利用系數(shù)3.977 t/m³•d比2008年1~8月份平均3.627 t/m³•d高出0.35t/m³•d，爐前輔材消耗下降，耐材消耗和爐前工人強度也降低，測算累計年凈增利潤390.73萬元。”3月21日，在江蘇淮安舉辦的“中小高爐長壽技術及儲鐵式出鐵溝技術研討會”上，淮鋼煉鐵廠廠長朱磊介紹的該廠3號高爐出鐵場應用儲鐵式出鐵溝改造后的情況，引起了與會代表的關注。
    同國內眾多中小高爐一樣，淮鋼3號高爐是一座單鐵口高爐，一直深受出鐵溝壽命短、環(huán)境惡劣、工人勞動強度高的困擾。而僅一項出鐵溝改造就能使壽命提高、環(huán)境改善和勞動強度降低，并且能創(chuàng)造不菲的經(jīng)濟效益。與會代表紛紛向實施此項改造的單位——北京聯(lián)合榮大工程材料有限責任公司咨詢，研討會現(xiàn)場變成了該公司關于此項技術的答疑會。會后，代表們還應邀參觀了淮鋼的高爐現(xiàn)場。與會代表認為，單鐵口高爐儲鐵式出鐵溝的改造，有望掀起中小高爐出鐵場的“環(huán)境革命”。而到會的煉鐵設計大師吳啟常更認為：該技術若能進一步優(yōu)化，對于大高爐減少出鐵口，節(jié)省建設投資也具有意義。這次會議由中國金屬學會煉鐵分會主辦、沙鋼集團淮安特殊鋼有限公司和北京聯(lián)合榮大工程材料有限責任公司承辦，來自國內高爐煉鐵領域的專家、學者及企業(yè)代表出席了會議。

單鐵口高爐出鐵溝壽命制約爐前工作環(huán)境

    吳啟常在會上指出：直至目前，爐前工作條件是高爐所有工種中最惡劣的一個環(huán)節(jié)。近年來，為了減輕大型高爐爐前工作條件，采取了很多措施，例如出鐵場通風除塵和平坦化，采用儲鐵式主溝等，使得高強度的爐前體力勞動得到了一些緩解，但仍然沒有得到根本的改變。這些繁重的體力勞動中最令人頭痛的是鐵溝的更換。大、中、小高爐都存在此問題。國內外解決這一問題有二種途徑：一種是增加鐵口數(shù)目，為鐵溝的更換留出充裕的時間；另一種是改善鐵溝料的質量，提高通鐵量和縮短更換（包括烘烤）時間。我國過去許多高爐走的是前一條路。2500m³設置4個鐵口，甚至500m³高爐也有設置2個鐵口的要求，這些都是試圖通過增加鐵口數(shù)目來減輕爐前勞動強度的做法。因為沒有高質量的鐵溝料和炮泥，增加鐵口數(shù)目是不得已而為之的事情。歐洲人走的是后一條路。他們重視通過改善鐵溝料的質量，提高通鐵量和縮短更換（包括烘烤）時間的途徑來改善爐前操作條件，因而歐洲高爐鐵口數(shù)目較少而單個鐵口的出鐵量較大。他認為，應該以提高鐵溝料質量為手段來改善爐前工作條件。這樣不僅可以大大減輕繁重的體力勞動，而且可以減少出鐵場的基建投資。
    而對于中小高爐來說，爐前工作環(huán)境更是難以改善。據(jù)聯(lián)合榮大董事長章榮會博士介紹：容積為1000m³以下的中小型高爐一般設計為單個出鐵口，不可能保證一般澆注料施工所需要的養(yǎng)護、烘烤時間，因此目前單出鐵口的中小高爐鐵溝一般仍采用瀝青或樹脂結合Al₂O₃–SiC–C 質免烘烤搗打料搗打鐵溝內襯。搗打的溝襯耐火材料不耐沖刷，使用壽命太短，造成出鐵溝修補過于頻繁，爐前工人勞動強度太大，而且瀝青與樹脂的煙塵有毒，造襯搗打質量更是難于保證。因此，對于亟待提高環(huán)保水平、提高勞動效率的中小高爐來說，如何有效解決單鐵口高爐出鐵溝壽命的問題備受關注。

快干防爆澆注料與儲鐵式出鐵溝成福音

    大高爐出鐵溝用的低水泥結合Al₂O₃ –SiC –C質澆注料流動性好、耐火度高，澆注體致密性好、強度高，因此鐵溝抗侵蝕、抗沖刷、使用壽命長。但該材料的最大問題是澆注后需要養(yǎng)護且不能快速烘烤，否則會出現(xiàn)強度低和爆炸、爆裂現(xiàn)象。若能有效解決大高爐鐵溝澆注料的快干脫模、快速烘烤、防止爆裂問題，使其能夠應用在單鐵口高爐的出鐵溝上，對于提高國內中小高爐的壽命和鐵前環(huán)保水平來說具有重大意義。為此，聯(lián)合榮大組織了科研攻關，通過加入發(fā)氣劑、助結合劑、有機纖維、堿式乳劑防爆劑等手段，終于配置出能夠用于現(xiàn)場澆注、無需長時間烘烤即可通過鐵水的耐火澆注料，解決了單鐵口高爐出鐵溝無法應用耐火澆注料這一技術難題。
    同時，聯(lián)合榮大的科研人員還注意到：大高爐出鐵溝之所以通鐵量高，使用壽命長，不光是因為使用了澆注料，還因為應用了儲鐵式結構。由于儲鐵式出鐵溝內總是殘存大量鐵水，因此當高爐出鐵時，從出鐵口沖出并以拋物線形式快速落下的鐵水所形成的沖擊溝底的巨大沖擊力，被儲存在溝底的鐵水緩沖，有效保護了主溝沖擊區(qū)的耐火材料。而傳統(tǒng)的單鐵口高爐主鐵溝溝底坡度較大，每次出完鐵以后主溝溝底不會留存殘余鐵水，并完全暴露在空氣中。此外，為了使出鐵溝溫度迅速降低以便清渣和鋪沙，很多工人操作時還要向剛出完鐵的溝內澆水，造成出鐵溝耐火材料反復出現(xiàn)急冷急熱的損壞問題。于是，聯(lián)合榮大將自己研發(fā)的適合單鐵口高爐的快干防爆耐火澆注料與儲鐵式出鐵溝結合起來，并申報了這項單鐵口高爐出鐵溝長壽化設計與改造技術的國家發(fā)明專利。實踐證明：該技術大幅延長了單鐵口高爐的出鐵溝壽命，改善了出鐵場環(huán)境，降低了爐前工人的勞動強度、噸鐵耐火材料消耗量，大幅縮短了熱停工時間，提高了高爐利用系數(shù)，綜和經(jīng)濟效益顯著增加。