摘  要  撇渣器作为高炉炉前渣铁处理系统中的重要设备，其使用寿命的长短、撇渣效果的好与差，对高炉生产的连续性和稳定性、对炼铁生产成本、对下工序的后续处理都有较大的影响，威钢公司炼铁厂原来使用的撇渣器由于在设计结构、冷却方式、制作工艺等方面存在较大缺陷，所以使用寿命较短，基于以上原因，通过对撇渣器的设计结构、冷却方式、制作工艺等进行改进，现在炼铁厂撇渣器使用寿命已可达60天以上，有效解决了撇渣器使用寿命短对高炉生产的影响问题。

关键词  高炉  生产  寿命  制作  冷却

1  历史状况

撇渣器作为高炉炉前渣铁分离的主要设备，其使用效果的优劣和使用寿命的长短，对高炉炉况的稳定和顺行以及炼铁成本的影响至关重要。目前各钢铁厂使用的撇渣器有整体浇注形式和用散状料捣打制作成型形式，修补方法采用在线现场热态修补方式来维护，一次性不修补的使用时间都较短，维护工作量和劳动强度大，环境恶劣，安全隐患也较大。

2  川威炼铁厂撇渣器使用状况

川威炼铁厂撇渣器以前使用耐火砖直接砌筑而成，使用寿命较短，只有3~4天，后又改为不定形耐火材料捣制，但由于设计结构不合理及捣制工艺原因，使用寿命也只有15天左右。每次更换撇渣器需用时2.5小时左右，对高炉炉况的稳定和顺行造成极大的影响，且多次发生撇渣器烧穿事故，损坏撇渣器钢壳，影响高炉生产的连续、炉况的稳定的同时，也存在较大的安全隐患。

在川威炼铁厂大规模冶炼钒钛磁铁矿以前，通过对撇渣器通道内模和捣制工艺进行设计和调整，使用寿命提高到了55~60左右，随着后来钒钛矿冶炼规模的扩大和钒钛比例的增加，铁中钒元素与撇渣器耐火材料发生化学反应（现场观察铁水液面呈沸腾状），撇渣器的使用寿命又缩短到30~45天的水平。高炉频繁因更换撇渣器而被迫休风，而钒钛矿冶炼的特性要求高炉生产的地有较好的稳定性和连续性，撇渣器使用效果与高炉生产的矛盾异常突出，为解决以上问题又对撇渣器的结构和冷却方式及修补方式和使用维护方式进行设计和规定，使撇渣器的使用寿命又达到了60天以上。

3  技术改进

炼铁厂结合生产实际，通过对撇渣器的结构、冷却方式和使用维护、修补方式进行的两次修改，彻底解决了撇渣器使用寿命短对高炉生产的影响。两次对撇渣器修改的具体内容主要有以下几个方面：

3.1   原使用撇渣器存在的问题和缺陷

3.1.1  结构方面

原撇渣器在结构方面存在的问题主要有四个方面。

第一是外部钢壳厚度，原来多使用10~15mm厚的钢板制作，而实际制作过程中常因材料问题而使用偏薄的钢板进行制作，所以撇渣器钢壳的整体性和刚性较差，在使用一次后，常因吊挂和受热影响而变形严重，影响了二次使用时的制作尺寸和料墙厚度。

第二是设计的外形尺寸较小，撇渣器四周料墙和中部撇渣墙较薄，使用时间短。

第三方面是冷却方式，以前使用的冷却方式是钢壳四周和底部使用U型管全冷却，两端头使用蛇型管冷却，中部撇渣墙使用两组框型冷却水管进行冷却。该种冷却方式存在水管接头多、安装困难、维护难度大等问题，同时在出现冷却水管漏水等问题时，排查困难，也存在冷却不均等问题。

第四方面，原撇渣器通道内模使用φ219或φ273无缝钢管制作，存在料墙厚度薄、使用过程中侵蚀不均问题，当料墙最薄处低于安全厚度时，撇渣器被迫更换，使用寿命受到较大影响。

3.1.2  捣打制作工艺方面

原撇渣器捣制工艺未要求每层撇渣器料的最大捣打厚度，现场捣制过程中，每层料的捣制厚度在100mm~200mm之间，捣夯机型号为HCD85，捣制能力不足，撇渣器料的致密度无法达到要求，对撇渣器料抗渣铁冲刷能力影响极大。

3.2  设计改进和创新

3.2.1  增加外部钢壳厚度

增加外部钢壳厚度，由原来的10~15mm钢板改为20mm厚的A3钢板制作，保证钢壳足够的钢性强度，在制作吊运过程中不致变形，使用过程中在受热情况下变形量提高控制在规定范围内，保证内部撇渣器料产生的裂纹不致进一步加宽。

3.2.2  外形尺寸加大

外形尺寸加大，增加撇渣器料墙的厚度，延长撇渣器料墙的耐冲刷时间，延长撇渣器安全使用时间和整体使用寿命。

3.2.3  内部通道形状改变

内部通道形状改变，由原来的圆形通道改为长方形通道，使撇渣器四面料墙厚度保持大致均等，中部撇渣墙料面平整，保证撇渣器没有相对薄弱的区域，通道表面侵蚀均匀。

3.2.4  冷却方式

冷却方式：钢壳由全面冷却方式改为重点冷却方式，外部钢壳冷却由多组U形管冷却改为一组盘管重点冷却。中部撇渣墙由框形水管冷却改为S型盘管冷却，使撇渣器的冷却更加均匀、现场安装方便、冷却维护简单。

3.2.5  制作工艺改进

制作工艺改进，主要是控制每次捣打的料层厚度由原来的100~150mm厚降到每层捣打厚度控制在10~30mm，以保证每层料捣打的致密度，一层捣打完成后，准备铺新撇渣器料时，必须先用铁钩等工具把刚捣打好的料面划出间距在10~20mm的菱形纹，以保证较层之间的粘结效果，防止脱层。

3.2.6  修补方式创新

修补方式创新，撇渣器通常的修补方式为热补或不修补，热补方式虽可以在现场进行，但工作环境差，时间紧张，存在较大的安全隐患，修补的质量也因时间不足而无法保证，同时对生产的影响也较大，往往造成高炉慢风作业的情况发生。而新的修补制度改为冷补，即撇渣器的使用过程中不修补，只在撇渣器使用到期后，更换下来进行自然冷却，在冷却到自然环境温度时，再进行修补。修补前对撇渣器进行清理，以原撇渣器通道外轮廓为外边界，清理出修补的空间，同时保证余下的撇渣器料有良好的整体性，再进行捣打，捣打新料前对修补空间进行彻底的清理，保证无杂质和松动的料块，有条件的还喷洒与撇渣器料相同的粘结剂，以保证新旧料的良好粘结，并按照新撇渣的捣打制度和烘烤制度进捣打和烘烤，修补后的撇渣器与新撇渣器的使用寿命相当，也在可以达到60天以上。

4  效益

通过技术改进后的撇渣器使用整体使用寿命大增，同时多次修补使用（一般可以修补三次以上），川威集团炼铁厂撇渣器使用寿命达240天以上，一次性不修补使用寿命达60天/次（两个月）以上，最终使用效果可达每吨撇渣器耐火材料通铁量达14000吨以上，有效促进高炉炉况的稳定和顺行、降低炼铁厂吨铁辅料消耗成本。

5  结语

川威炼铁厂撇渣器使用寿命在经过各种改进和创新后，从原来的15天左右延长到现在的60天左右，减少了对高炉生产稳定性、连续性的影响，同时也使炼铁辅料成本大幅下降，促进了高炉生产的稳定，对炼铁降成本工作也做出了较大的贡献。