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高炉风口长寿及破损判断方法 首钢炼铁厂 靳健侨 摘要：风口是一个热交换极为强烈的冷却元件，在高炉生产中起着非常重要的作用。如果风口在高炉正常生产中破损增多会导致高炉休风率提高，并由此引起炉况波动、焦比升高、产量下降，从而直接影响高炉生产。总结高炉风口破损的征兆及处理方法，有助于提高高炉配管工处理高炉风口破损的技术水平，从而及时发现破损的风口，采取有效措施，减少向炉内漏水，确保高炉的稳定生产。 关键词：高炉 风口 长寿 破损 前言 在高炉正常生产中，风口经常损坏，如高炉配管工不及时查出并进行处理，会造成大量冷却水漏入炉内，造成炉冷、炉况不顺。风口烧出等事故。如果在休风时大量漏水，可导致高炉炉缸冻结等重大事故。因此，高炉配管工应掌握判断风口损坏的最佳操作方法。 风口结构及作用 风口装置由风口、风口二套、风口大套等构件组成。首钢各高炉风口均采用铸铜材质长寿风口；风口结构形式为整铸多环式；通高压水冷却，冷却水压力1.5Mpa。风口是向高炉内部吹入热风的装置，也起到调节炉内风量的作用。 风口破损的原因 风口在高炉冶炼生产中经常破损，风口损坏的部位总是在露出的风嘴部位，大部分是在外圆柱的上面、下面和端面上发生。由于风口暴露在炉内，部分也会被烧坏。从外表特征分析，风口破损可分为熔损、破损和磨损三大类。 风口熔损。风口熔损是由于受热增加，散热恶化，风口壁热量积累，导致温度升高所造成的。当温度高于铜开始强烈氧化的温度900℃时，甚至达到铜的熔点1083℃时，风口便被烧坏。通常，风口烧坏的原因70％～85％都是由于铁水侵蚀造成的。 风口破损。风口破损主要是由于风口本身结构与材质引起的，风口前的高温气体、高温熔体、炉墙温度、冷却水温度四者温差悬殊是造成风口热应力的外因，而风口水室壁厚不均、风口材质不纯、表面粗糙、晶粒粗大、组织疏松、存在气孔夹杂等铸造缺陷是造成热应力的内因。破损外表特征：常常是焊口开裂、龟裂、砂眼等使风口破坏。 风口磨损。风口磨损主要是由于焦块和熔融物料在下降时从风口周围滑过所致。铜质风口壁表面的氧化皮极易在渣铁流冲击下和巨大热负荷作用下剥落，而风口内部冷却水的不均匀分布，甚至产生汽膜层大大降低冷却效果，是决定磨损部位的重要因素。实际生产中，常常是风口壁先被磨薄，再受烧损—摩擦作用而损坏；炉况失常，灌渣将风口烧坏；水管堵塞或断水造成风口烧坏。 风口破损的征兆 在高炉生产中，风口刚刚破损时，范围不大，冷却水漏入炉内不多，如高炉配管工及时发现，并配合工长操作，采取适当的处理措施，可减少冷却水漏入炉内数量，控制破损处不再扩大，不会给高炉生产带来太大的影响，休风后更换风口也容易。反之，风口破损后，发现较晚，漏水较多，破损扩大，往往对高炉炉况产生不同程度的影响，乃至发生严重炉况失常。因此，高炉配管工应具有一丝不苟的工作态度，同时高炉配管工应具备必要的工作经验。 风口破损大致可分为以下四种情况： 风口破损较小：风口破损较小时，风口有少量阴水，减水时出水无“喘气”，水头出水正常，风口工作状况无明显异常。这种情况难发现风口破损，但反复观察分析定能发现风口破损。 风口破损较大：风口破损较大时，经减水出水带“白花”，甚至出现激烈的“喘气”现象，主要是风口前热风或高炉煤气间断地从破损处混入冷却水中到出水口时产生的一种现象。 风口破损严重：风口破损严重时常常出现出水很少或断水等现象。 风口烧穿：风口突然烧穿、爆炸，常常是由于风口烧坏后没有及时发现，破损风口恶化所致。事故发生时，有炽热的焦炭从烧穿处伴随者热风、煤气喷射而出，声音尖锐刺耳。 提高风口寿命的措施 （1）改进风口结构，把空腔式改为隔板式或环流式，使截面积减小，增加冷却水的流速。目前，中小型高炉使用的是空腔式风口，腔内冷却水平均流速不到0.1m/s。包钢使用高压水的盘管式风口，管内水流速提高到10.63m/s，寿命提高2.8倍，平均为210天。宝钢1号高炉使用铸铜贯流风口，其前端Ⅰ~Ⅳ区域内，冷却水量为33m3/h，水速见 表1。高炉顺行时水速为12.3m/s，反之用19.35m/s，以利节水。 表1 风口前水速分布（宝钢） 图中区域 断面积（m2） 冷却水流速（m/s） Ⅰ 0.00054 16.9 Ⅱ 0.00074 12.3 Ⅲ 0.00074 12.3 Ⅳ 0.00111 8.2 （2）在风口外面喷涂覆盖层，如SiC保护层、高温耐热陶瓷合金等，以增强风口的耐热性、耐磨性。选用纯铜（Cu：99％～99.9％），降低杂质，常用的有无氧铜或风口铜。制造时要避免和消除铸造缺陷，如气孔、砂眼、裂纹等，制作工艺上可将铸造改为锻造。 风口破损最佳判断方法 在高炉生产中，风口经常破损，例如：首钢炼铁厂2高炉在2006年6月至12月共损坏风口个，损坏情况列于表2。 表2 首