开铁口机为高炉炼铁炉前重点设备，其设备性能的高低直接影响炉前出铁生产秩序和炉前耗材成本。酒钢炼铁厂通过改造炉前开铁口机，增加雾化功能，提高了设备性能，在降低职工劳动强度的同时降低了炉前耗材成本。

　　存在的问题及原因分析

　　酒钢炼铁厂高炉总容积达到6400m3。其中，1号高炉设置2个铁口，炉前泥炮、开铁口机设置在主沟的同侧，采用高机矮炮布置，开铁口机开铁口时采用压缩空气冷却，开铁口机的主要设备性能参数见表1。

　　存在的问题。1号、2号高炉炉前开铁口机因采用压缩空气冷却，在开铁口过程中，开铁口机凿岩机密封件易过热烧损、老化，产生泄漏，凿岩机的使用周期只有6个月。由于高炉铁口深度增加，炉墙厚度增大，炮泥强度提高，开铁口时间延长，开铁口机振打杆、弧形螺母及钻杆螺纹等处易断裂损坏；钻头、钻杆消耗量增大，如1号高炉每月消耗钻头（ф51mm）约400个、钻杆（T38-5000）约40根，2号高炉每月消耗钻头（ф51mm）约300个、钻杆（T38-4000）约40根；4号、5号、6号高炉每月各消耗钻头（ф45mm）约100个、钻杆（T38R32-3200）约12根。

　　开一次铁口有时需要多次更换钻头、钻杆；振动马达中旋转结构的齿轮和轴承磨损严重，在钻开铁口阻力大时，经常发生旋转齿轮打滑、钻杆卡死等现象，职工劳动强度增大。

　　原因分析。在开铁口机打开铁口时，铁口通道的温度随着钻杆的深入由200℃上升到1400℃，为一个多梯度的温度变化的复杂环境。开铁口机钻头刀片材质为钨钴类硬质合金，耐热程度一般在800℃左右，钻头在进铁口2000mm后，炮泥温度已经超过800℃，再往里钻进，环境温度很快将达到1000℃以上。钻头承受着高温和机械力的共同作用，在高温和机械力的共同作用下，钻杆强度下降并发生弯曲变形，钻销效率降低，钻头开始出现较大的缩性变形，刀片与刀头体刀槽之间产生裂纹，刀片从刀槽中脱落，致使钻头失效。特别是当铁口红硬层较厚时，由于压缩空气中含有大量氧气，钻杆烧红、融化折断，甚至无法打开铁口。

　　开铁口机雾化技术的引入

　　针对开铁口机存在的问题，酒钢炼铁厂对开铁口机引入雾化技术。在开铁口时，冷却水和压缩空气混合后产生细腻均匀的水雾，可抑制开铁口时产生的烟尘，起到降低扬尘污染的作用，同时增强对凿岩机、钻杆和钻头的冷却效果，延长凿岩机使用寿命，降低钻杆、钻头消耗量。 

　　开铁口机水雾系统由水雾阀柜和电气控制装置及操作箱组成，将炉前冷却水和现有压缩空气管路接引至水雾阀柜内，电气控制箱接 380V电源，水雾阀柜出口管路连接至开铁口机凿岩机尾部原压缩空气进口即可，水雾阀柜有水、气两路介质。

　　雾化水路：炉前水源进入气雾柜，依次经过截止阀、单向阀、前置水过滤器、高压水泵、开关减压阀、电磁阀、针型节流阀、金属浮子流量计，出气雾柜，经过现场管路进入凿岩机。

　　雾化气和吹气气路：炉前压缩空气源经空气过滤器进入气雾柜，依次经过截止阀、减压阀、电磁阀、流量调节阀、数字式流量计，出气雾柜，经过现场管路进入凿岩机。

　　该系统中的所有电磁阀和高压水泵的控制装置均在水雾阀柜内，其操作由配套的操作箱实现就地手动操作，同时也可由炉前自控系统进行集中控制操作，冷却水和压缩空气的流量、压力均可以调节，水、气混合后产生均匀细腻的水雾达到抑尘和冷却设备的目的。

　　开铁口机雾化技术的效果

　　2017年5月份，酒钢炼铁厂在1号和2号高炉4个出铁场安装了开铁口机水雾冷却设备，投用后钻头、钻杆和烧铁口用的吹氧管消耗量明显降低。从现场实际情况来看，在炮泥强度逐步提高的过程中，炉门渗铁情况逐步消除，炉门深度基本稳定，1号高炉炉门深度北场稳定在3.1米以上、南场在3.0米以上，炉门断裂的现象明显减少；2号高炉炉门深度南场在2.9米以上、北场在3.0米以上，炉门深度合格率提高。开铁口机水雾化冷却使用后，钻头、钻杆消耗统计情况见表2。

　　从表2的统计结果看，改造后，1号高炉钻头消耗量降低34.07%，钻杆消耗量降低20%，氧气管消耗量降低35.94%；2号高炉钻头消耗量降低39.10%，钻杆消耗量降低22.33%，氧气管消耗量降低53.29%，达到预期效果。

　　该厂开铁口机采用雾化水系统后，经过在1号、2号高炉4个多月的实际生产应用，成效显著。与技改前相比，钻杆和钻头等炉前直接消耗备件材料的使用量明显减少，每年可降低钻杆、钻头采购费用约60万元。此举还缩短了开铁口时间，提高了铁口合格率，减轻了工人的劳动强度，降低了高炉生产成本。

　　综上所述，酒钢炼铁厂通过对开铁口机钻杆采用雾化水冷却技术，缩短了开铁口时间，降低了钻头、钻杆的采购经费，满足了生产需求，改善了炉前操作环境，减轻了操作人员的劳动强度。雾化水系统的应用，提高了钻杆、钻头在高温环境下的使用性能，使钻杆能高效进尺，为生产的稳定顺行提供了有力保障。