高炉煤气及煤气、炉料的运动
高炉炼铁基本原理与工艺
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2.铁的间接还原与直接还原
（1）间接还原：用CO、H2为还原剂还原铁的氧化物，产物CO2、 H2O的还原反应。 特点：放热反应 反应可逆 （2）直接还原：用C作为还原剂，最终气体产物为CO的还原反应。 特点：强吸热反应 反应不可逆 （3）直接、间接还原区域划分：取决于焦碳的反应性 低温区 ＜800℃基本为间接还原 中温区 800~1100℃共存 高温区 ＞ 1100℃全部为直接还原 （4）用直接还原度rd、间接还原度ri来衡量高炉C素利用好坏，评价 焦比。
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2. (助)熔剂
（1）作用： 形成低熔点易流动的炉渣、脱S（碱性熔剂） （2）种类：
使用条件及作用
碱性
酸性
铁矿中脉石为酸性氧化物，包括：石灰石、白云石、石灰
铁矿中脉石为碱性氧化物，主要为：SiO2（只在炉况失常 时使用——（Al2O3）≥18%或排碱时） 高Al熔剂，主要为：含Al2O3高的铁矿（只在降低炉渣流动 性时使用）
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五、高炉强化冶炼手段与方法
1.大风量 风量增加，炉内传热效果下降，ri降低，K 增加。风量应与还原性相适应 2.高风温 风温增加，传热推动力增加，但利用风温 的同时K势必降低，透气性将下降 3.富氧 富氧将使炉缸温度增加，但煤气总量下降， 不利于全厂能量平衡；富氧达到的效果与提高 风温相比，成本提高10倍。
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中性
3 焦碳
①主要作用：
作为高炉热量主要来源的60~80%，其它热风提供 提供还原剂C、CO 料柱骨架，保证透气性、透液性
②质量要求：
含炭量：C↑ 灰份:10%左右，灰分低可使渣量↓ 含S量：<0.6% 生铁中[S]80%±来源于焦碳 强 度：M40 (kangsuiqd)、M10 (lmqd) 粒度组成：均匀 60mm 左右的 >80% ，大于 80mm 的 <10% ，大于 80mm的<10% 成分稳定（特指水分）： 一般采用干熄焦 焦碳反应性： C+CO2=2CO开始反应的高低快慢→影响间接还原区的 范围从而影响焦比
高炉4大制度
高炉操作高炉操作的任务高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的根底上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、复原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，到达高产、优质、低耗、长寿、高效益的最正确冶炼效果。
实践证明，虽然原燃料及技术装备水平是主要的，但是，在相似的原燃料和技术装备的条件下，由于技术操作水平的差异，冶炼效果也会相差很大，所以不断提高操作水平、充分发挥现有条件的潜力，是高炉工作者的一项经常性的重要任务。
实现高炉操作任务方法一是掌握高炉冶炼的根本规律，选择合理的操作制度。
二是运用各种手段对炉况的进程进行正确的判断与调节，保持炉况顺行。
实践证明，选择合理操作制度是高炉操作的根本任务，只有选择好合理的操作制度之后，才能充分发挥各种调节手段的作用。
高炉操作制度高炉冶炼是逆流式连续过程。
炉料一进入炉子上部即逐渐受热并参与诸多化学反响。
在上部预热及反响的程度对下部工作状况有极大影响。
通过控制操作制度可维持操作的稳定，这是高炉高产、优质与低耗的根底。
由于影响高炉运行状态的参数很多，其中有些极易波动又不易监控，如入炉原料的化学成分及冶金特性的变化等。
故需人和计算机自动化地随时监视炉况的变化并及时做出适当的调整，以维持运行状态的稳定。
高炉操作制度就是对炉况有决定性影响的一系列工艺参数的集合。
包括装料制度、送风制度、造渣制度及热制度。
装料制度它是炉料装入炉内方式的总称。
它决定着炉料在炉内分布的状况。
由于不同炉料对煤气流阻力的差异，因此炉料在横断面上的分布状况对煤气流在炉子上部的分布有重大影响，从而对炉料下降状况，煤气利用程度，乃至软熔带的位置和形状产生影响。
利用装料制度的变化以调节炉况被称为“上部调节〞。
由于炉顶装料设备的密闭性，炉料在炉喉分布的实际情况是无法直观地见到的。
生产中是以炉喉处煤气中CO2分布，或煤气温度分布，或煤气流速分布作为上部调节的依据。
高炉日常操作技术
高炉炼铁日常操作技术高炉操作者的任务是要保持合理炉型，实现炼铁生产的“高效、优质、低耗、长寿、环保”。
稳定顺行是组织炼铁生产的灵魂。
原燃料准备、烧结、球团、焦化、动力等工序均是要做好为炼铁服务。
在生产组织上，应统一服从炼铁领导。
这样，可以追求炼铁效益的最大化，不追求某个指标的先进性，要实现综合效益的最佳化。
即实现高效化生产、生产成本低、节能减排效果好、劳动效率高等。
高炉要实现统一操作，发扬团结协作精神，实现整体高炉的最佳化生产，不表扬某个工长的个人英雄主义，要提倡整个高炉操作协调统一，保证生产的稳定顺行。
进行红旗高炉的竞赛活动，推进企业炼铁科学技术进步，生产建设的发展。
1, 高炉炼铁是以精料为基础高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.，精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。
高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。
高炉工长的操作结果也要由高炉炼铁生产条件水平和工长的操作技能水平来决定。
用科学发展观来认知高炉炼铁的生产规律，要承认高炉炼铁是个有条件生产的工序.。
高炉工长要讲求生产条件,但不唯条件,重在加强企业现代化管理。
生产技术和企业现代化管理是企业行走的两个轮子,要重视两个轮子行走的同步，否则会出现来回摇摆或原地转圈。
精料方针的内容:·高,入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心)，入炉矿含铁品位提高1%，炼铁燃料比降低1.5%，产量提高2.5%，渣量减少30kg/t，允许多喷煤15 kg/t。
原燃料转鼓强度要高。
<高炉炼铁工艺设计规范>要求,烧结矿转鼓强度≥71%~78%.焦炭转鼓强度M40≥78%~86%.大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。
如宝钢要求焦炭M40为大于88%，M10为小于6.5%，CRI小于26%，CSR大于66%。
高炉煤气及煤气、炉料的运动
一解释题：1．炉料、煤气的水当量答案：所谓水当量就是指单位时间内通过高炉某一截面的炉料或煤气，其温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量，即单位时间内使煤气或炉料改变1℃所产生的热量变化。
（包括化学反应热、相变热和热损失等）。
2．炉料有效重力答案：料柱重力克服散料层内部颗粒间的相互摩擦和由侧压力引起的摩擦力之后的有效质量力。
3．高炉内的热交换现象答案：炉缸煤气在上升过程中把热量传给炉料．温度逐渐降低。
而炉料在下降过程中吸收煤气热量，温度逐渐上升，使还原．熔化和造渣等过程顺利进行。
这就是热交换现象。
4．透气性指数:答案：表示通过散料层的风量与压差的比值，即单位压差通过的风量，反映气流通过料柱时阻力的大小。
以Q/△P表示，其中Q—风量，△P—压差。
二填空题1．两种或多种粒度混合的散料床层,其空隙率与大小粒的( )比和( )比有关。
答案：直径；含量P1282．高炉炉料下降的力学表达式为( )。
答案：F＝G料－P墙－P料－ΔP浮3．高炉内运动过程是指在炉内的炉料和( )两流股的运动过程。
答案：煤气4．高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气三种煤气中，发热值最低的是( )，发热值最高的是( )。
答案：高炉煤气；焦炉煤气5．初渣在滴落带以下的焦炭空隙间向下流动，同时煤气也要穿过这些空隙向上流动。
所以，炉渣的( )和( )对于煤气流的压头损失以及是否造成液泛现象影响极大。
答案：数量；物理性质(粘度和表面张力)6．在( )区间内，煤气与炉料的温差很小，大约只有50℃左右，是热交换极其缓慢的区域，常称为热交换的( )。
答案：炉身中下部；空区或热储备区7．高炉的热交换是指( )与炉料的热量传递。
答案：煤气流8．高炉内的( )是热量的主要传递者。
答案：煤气9．越到高炉下部炉料对热量的需求越（）。
答案：大10．煤气的压降梯度升高至与炉堆积密度相等时，发生( )。
答案：悬料11．煤气的危害是中毒、( )、爆炸，而氮气的危害是( )。
答案：着火；窒息12．高炉原料特别是烧结矿，在高炉上部的低温区还原时严重( )、( )，使料柱( )降低( )恶化。
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理
高炉气体力学
P炉料的下降力=炉料自身重力 —炉料间及炉料与炉墙摩擦力 —煤气浮力 >0
220kpa
如P=0，意味着炉料停止下降
料柱
炉
1
料
下
3 降煤
气
2
上
8升
4
69 57
鼓风、喷吹燃料
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液态渣铁
出铁、出渣
高炉中的反应
高炉炼铁原理
预热区 间 接 还 原
热储备区 区
Fe2O3+CO→Fe3O4+CO2 Fe3O4+1.25CO →FeO+0.25CO+CO2 游离水蒸发、化合水分解 碳的沉积 2CO →CO2+C
FeO+3.3CO ↔ Fe+2.3CO+CO2
炼铁
2012年9月
高炉炼铁原理
Байду номын сангаас
高炉炉内炉料状况及反应
高炉炼铁原理
•高炉炼铁过程实质是一个铁氧化物的还原过程
这个过程极为复杂，存在一系列的化学反应。这些反应发生在炉料下 降和煤气上升的逆流运动中：还原顺序为Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 高炉内由上到下大致分为五个区域，即块状带、软熔带、滴落带、焦 炭回旋区和渣铁区。
综上所述，高炉的基本功能是将铁矿石加热、还原、造渣、脱硫、融 化、渗碳得到铁水。
矿石、焦炭、熔剂装入
煤气排出炉外净化后并入管网
3、高炉内的主要反应有：
1、吸附水蒸发
2、结晶水分解 3、矿石间接还原 4、矿石间接还原和直接还原 5、矿石直接还原 6、含铁元素还原和渗C 7、脱S反应 8、石灰石分解 91、0、炉碳渣的生燃成烧槽下称量、配料
炼铁工艺05高炉冶炼过程的物理化学
高炉冶炼主要是以 CO 和 C 作为还原剂，还原区域的温度一般不大于 1500℃， 在此条件下，CaO、A1203 和 MgO 在高炉冶炼过程中不可能被还原。
氧化物中的金属（或非金属）和氧亲和力的大小，也可用氧化物的分解压力 大小来表示，即氧化物的分解压力越小，元素和氧的亲和力越大，该氧化物越稳 定。
用 H2 还原铁氧化物高炉在不喷吹燃料条件下，煤气中 H2 量一般在 1.8-2.5% 范围内，主要是鼓风中水分被 C 还原产生的。在喷吹煤粉、天然气等燃料时，煤 气中 H2 浓度显著增加。H2 和氧的亲和力很强，可夺取铁氧化物中的氧而作为还原 剂。
所以固体碳还原铁氧化物反应，只表示最终结果，反应的实质仍是 CO 在起 作用，最终消耗的是碳素。
反应 FeO 十 C＝Fe 十 CO 的进行，决定于 C02 十 C＝2CO 反应的速度。实验指 出：C02 与 C 作用达到平衡，其速度是很慢的。650 ℃时，大约需要 12h；800 ℃ 时需要 9h；温度愈低，用固体碳进行还原愈难。由于高炉内煤气流速很高，在 温度大于 700-730℃时，C02 十 C＝2CO 反应有可能达到平衡，即 FeO 可用 C 进行 还原。但因碳的气化反应速度很慢，C 还原 FeO 的作用很小。只有在 800～850 ℃ 时，FeO 被 C 还原才较明显；激烈地进行反应则在 1100℃以上。
炉料在高炉中的化学反应
【本章学习要点】本章学习炉料在高炉内的物理化学变化,高炉内铁氧化物的还原反应，高炉内非铁元素的还原，生铁的生成与渗碳过程，高炉炉渣的成分与作用，硫的分布情况，炉渣脱硫反应及其条件，高炉内燃烧反应的作用，影响燃烧带大小的因素，炉料和煤气运动情况。
第一节炉料在炉内的物理化学变化炉料从炉顶装入高炉后，自上而下运动。
被上升的煤气流加热，发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。
图3-1 炉内的状况一、高炉炉内的状况通过国内外高炉解剖研究得到如图3—1所示的典型炉内状况。
按炉料物理状态，高炉内大致可分为五个区域或称五个带：1)炉料仍保持装料前块状状态的块状带；2)矿石从开始软化到完全软化的软熔带；3)已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带；4)由于鼓风动能的作用，焦炭作回旋运动的风口带；5)风口以下，贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。
高炉解剖肯定了软熔带的存在。
软熔带的形状和位置对高炉内的热交换，还原过程和透气性有着极大的影响。
二、水分的蒸发与结晶水的分解在高炉炉料中，水以吸附水与结晶水两种形式存在。
1．吸附水吸附水也称物理水，以游离状态存在于炉料中。
常压操作时，吸附水一般在105℃以下即蒸发，高炉炉顶温度常在250℃左右，炉内煤气流速很快，因此吸附水在高炉上部就会蒸发完。
蒸发时消耗的热量是高炉煤气的余热。
所以不会增加焦炭的消耗。
相反，由于吸附水蒸发吸热，使煤气的温度降低，体积缩小，煤气流速降低，一方面减少了炉尘的吹出量，另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。
2．结晶水结晶水也称化合水，以化合物形态存在于炉料中。
高炉炉料中的结晶水一般存在于褐铁矿(nFe203·mH20)和高岭土(A123·2Si02·2H20)中，结晶水在高炉内大量分解的温度在400～600℃，分解反应如下：这些反应都是吸热反应，消耗高炉内的热量。
三、挥发物的挥发挥发物的挥发，包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。
高炉炼铁工艺流程
高炉炼铁工艺流程
高炉炼铁是指将铁矿石通过高炉的加热、还原、冶炼过程，得到纯铁
的工艺流程。
它是钢铁工业中最重要的生产方式之一，也是铁矿石资源利
用的主要方式之一
高炉炼铁的流程包括炉料装入、加热还原、炉渣形成、熔化冶炼和产
铁等环节。
下面将详细介绍这些环节的工艺流程。
1.炉料装入：将铁矿石（主要是赤铁矿）、焦炭、石灰石、焦炉煤气
等炉料按照一定比例装入高炉的上部。
2.加热还原：在高炉的下部引入煤气、空气和预热的鼓风，并点燃煤气。
煤气燃烧产生的高温火焰将炉料加热至1000-1300℃左右，使铁矿石
中的Fe2O3被还原成铁（Fe）和一氧化碳（CO）。
还原反应如下：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2
3.炉渣形成：在高炉中，铁矿石中的杂质（如硅、锰、磷等）与石灰
石反应形成炉渣，同时焦炭燃烧的一氧化碳也与掺入的石灰石反应生成二
氧化硅。
这些炉渣混合在一起，并与铁水和残余焦炭一起下降到高炉底部。
4.熔化冶炼：高炉底部温度达到1500℃以上，铁水和炉渣分离。
铁
水是含有铁和少量碳、硅、锰等元素的液体，通过出铁口排出。
炉渣是含
有二氧化硅、石灰石、氧化铁等成分的熔融物，通过炉渣口排出。
在熔化
冶炼的过程中，还会通过喷吹鼓风提高冶炼效果和热效率。
5.产铁：经过一系列的化学反应和物理变化，铁水中的杂质逐渐被除去，得到纯铁。
最后，铁液从出铁口流出，得到熟铁或铸铁。
高炉的休风、送风及煤气处理
高炉的休风、送风及煤气处理是高炉冶炼过程中的重要环节，直接影响高炉的冶炼效果和产量。
本文将介绍高炉的休风、送风和煤气处理的基本原理和关键技术，以及其在高炉冶炼中的作用。
一、高炉的休风休风是高炉在一定周期内停止冶炼操作、进行热备和检修维护的过程。
休风的主要目的是恢复高炉结构、设备的正常运行状态，延长高炉寿命。
休风主要包括以下几个方面的工作：1. 高炉停炉在休风过程中，首先需要停止高炉的冶炼操作。
停炉的方式有两种：一是直接关闭风口，停止风、煤气和喷吹操作；二是先停止风口风、煤气和喷吹操作，然后采用保养风口的措施关闭风口，停止炉膛燃烧。
在停炉之前需要将残余的铁水全部出铁，并对炉体进行冷却。
2. 高炉检修休风期间，对高炉进行全面的检修和维护工作。
主要包括对高炉炉身、炉衬、风口、煤气管道、热交换器等设备的检修和修复。
此外，还需要对高炉的供料系统、喷吹系统、排渣系统等进行检查和维护。
3. 高炉热备休风期间，为了保持高炉冷却状况，需要进行炉冷风、传感器、冷却壁等的检查和维护工作。
同时，还需要采取一系列的保温措施，以保证高炉在休风期间的温度和热量损失尽量降低。
4. 高炉启动休风结束后，需要进行高炉的启动操作。
在启动过程中，首先需要确认高炉冷却状况达到启动要求，同时对高炉的供料系统、喷吹系统、风口控制系统等进行检查和调试，确保各项设备正常运行。
然后逐步恢复高炉的冶炼操作，进行炉渣、铁水的排渣，逐步提高风量、煤气流量和炉温，最终实现高炉的正常运行。
二、高炉的送风送风是指将空气通过风机送入高炉内，在高炉中形成适宜的氧气浓度，以支持煤粉的燃烧和高炉的冶炼过程。
高炉的送风一般采用喷吹送风的方式，即通过喷吹口将空气送入高炉炉腹。
1. 喷吹风口的选择和布置高炉的喷吹风口一般布置在炉缸部位，通常采用3层布置，各层之间的高度差一般为1/2至2/3风口间距。
每层布置一至两个圈风口，风口间距一般为1.3至2米，喷吹角度一般为15至30度。
高炉冶炼过程中的炉料与煤气运动
髙炉冶炼过程中的炉料与煤气运动高炉冶炼过程中伴随着物质与能量的传递过程。
这些物理过程是在流动的物质中发生的，即反应介质是以一定的速度运动而展开的，形成了以动量传递为基础的物质传递和热量传递。
高炉冶炼是在炉料自上而下，煤气自下而上，即在两个相互逆向运动过程中进行的，逆向流股中热量及动量的传递与输送包括两个物理机理，一种是由物质的分子运动引起的传递过程, 另一种是流体微团移动引起的输送过程。
髙炉的冶炼过程尽管十分复杂，但是它具有的传输现象的特点仍然是很明显的。
例如煤气穿过炉料层而上升是流体力学现象；煤气流加热炉料是传热现象；煤气流还原铁矿石以及风口前燃烧等都包含着气体扩散的传质现象。
因此，高炉冶炼的工艺原理，由于结合了传输理论的应用而进入新的阶段。
一、散料层的流体力学现象分析1、散料的主要参数矿石、焦炭、石灰石等粒状物叫散料，它们的透气性对高炉冶炼指标有极大的影响。
从流体力学看，散料各个颗粒间空隙所占的相对体积及单位体积的总表面积，对透气性有决定性影响。
(1)空隙度散料各个颗料间空隙所占的相对体积即孔隙率或空隙度。
(2)比表面积散料体积中物料的表面积与体积之比称为比表面积。
(3)形状系数(4)当量直径(5)平均流速2、炉料下降的力学分析物体在运动过程中总会遇到阻力，当炉料在髙炉自上而下运动时也是如此，炉料要往下运动必须使它自身的重力超过阻力，受到的阻力主要来自三个方面：（1）炉料与炉墙之间的摩擦力P第（2）炉料与料柱下部死焦堆之间的摩擦力P科；（3）上升煤气对炉料的阻力及阿基米德浮力AP挣。
3、煤气经散料层的阻力损失高炉煤气穿过炉料的通路近似于许多平行的、弯弯曲曲的、断面形状多变化的、但又是互相连通的管束，煤气流穿过这些管束的压力降是煤气作用于散料层的一种阻力或浮力，风压变化即代表这种阻力变化。
4、在有液相条件下的煤气流动高炉下部和炉身干区不同，这里唯一尚存的固体炉料是焦炭，在与煤气流向上的同时，液体渣铁往下滴落穿过焦炭的空隙，在气、固、液三相之间进行着剧烈的传热，还原与气化反应。
4.3 炉料运动
透气性的表示
目前高炉普遍采用透气性指数（ξ）来表示高炉料柱的透气性好坏或透气状态。
透气性指数把风量和全压差联系起来，能更好的反映出风量必须与料柱透气性相 适应的规律。它的物理意义是，单位压差所允许通过的风量。实践表明，在一定 的条件下，透气性指数有一个适宜的波动范围。超出这个范围，说明风量和透气 性不相适应，应及时调整，否则将引起炉况不顺。 显然，增加料柱孔隙率和煤气通道当量直径de，可以降低∆p，改善料柱透气 性。但高炉料柱部位不同，料柱状态及其影响因素亦各异。因此应按高炉不同 部位来讨论改善料柱透气性问题。
改善煤气流分布
高炉合理煤气分布规律，首先是要保持炉况稳定，控制边缘与 中心两股气流；其次是最大限度改善煤气利用．降低焦炭消耗。 但它没有一个固定模式。随着原燃料条件改善和冶炼技术发展而 相应变化。50年代烧结矿粉多，无筛分整粒设备，为保持顺行必 须控制边缘与中心相近的“双峰”式煤气分布。60年代以后，随 着原燃料条件改善，高压、高风温和喷吹技术的应用，煤气利用 改善，形成了边缘CO2略高于中心的“平峰”式曲线。20世纪70 年代，随着烧结矿整粒技术和炉料结构的改善，出现了边缘煤气 CO2高于中心、而且差距较大的“展翅”形煤气曲线，综合CO2 量达到19％—20％。 合理的煤气分布曲线不是一成不变的，而是随着生产水平的发 展而发展。但无论怎样变化都必须保持中心与边缘两股气流，过 分加重边缘会导致炉况失常。
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4.3.3
4.3.3.2
改善料柱透气性
改善块状带透气性
在块料带，即矿石未发生软熔的块料区，首先应提高焦炭和矿石的强度，减少入炉 料的粉末。特别是要提高矿石的热态强度．增强其在高炉还原状态下抵抗摩擦、挤压 、膨胀、热裂的能力，减少或避免在炉内产生粉末，这样可改善料层透气性，降低∆p 其次．大力改善炉科粒度组成。 一般说来，增大原料粒度对改善料层透气性，降 低∆p夕有利。但当料块直径超过 一定数值范围(d＞25mm)后，相对阻力基本不降 低；而粒度小于6mm则相对阻力显著升高。这表明适宜于高炉冶炼的矿石粒度范围 为6—25mm。对于5mm以下的粉末，危害极大，务必筛除。 在原料适宜粒度范围内，应使粒度均匀化，来改善料柱透气性。对于粒度均一的散 料，孔隙率与原料粒度无关，一般可达0.5左右。但在实际生产中，炉料的孔隙率将 随大、小块粒度比的不同而变化。 从图4-6不难看出，炉料粒度相差越大，空隙率ε越小。因此，为了改善料柱透气性 ，应缩小同一级粒度范围内的粒度差．提高粒度的均匀性，使∆p减小。 综合高炉气体动力学和还原动力学两方面的需要，控制原料粒度的趋势是向小、均 的方向发展。
高炉炉顶煤气循环及炼铁新工艺
高炉炉顶煤气循环及炼铁新工艺
高炉是炼铁的主要设备，其炉顶煤气是高炉内的重要热源之一。
传统的高炉炉顶煤气排放量大，热能利用率低，不仅浪费能源，还会对环境造成污染。
为了解决这一问题，炼铁企业开始采用炉顶煤气循环技术，将炉顶煤气回收利用，提高热能利用率，降低能源消耗和环境污染。
炉顶煤气循环技术是指将高炉炉顶煤气经过净化处理后，再通过管道输送回高炉内部，用于加热炉料和燃烧。
这种技术可以有效地提高高炉的热能利用率，降低炉顶煤气的排放量，减少环境污染。
同时，炉顶煤气循环技术还可以降低炉料的热损失，提高炉料的还原效率，从而提高炼铁的产量和质量。
除了炉顶煤气循环技术，炼铁企业还在不断探索新的炼铁工艺，以提高炼铁的效率和质量。
其中，一种新的炼铁工艺是采用高炉炉顶煤气直接还原铁矿石，称为炉顶煤气直接还原工艺。
这种工艺可以将炉顶煤气直接用于还原铁矿石，不需要再加入焦炭等还原剂，从而降低了炼铁成本，提高了炼铁效率。
炉顶煤气直接还原工艺还可以减少炼铁过程中的二氧化碳排放量，对环境保护具有积极意义。
同时，这种工艺还可以提高炼铁的产量和质量，使得炼铁企业更加具有竞争力。
高炉炉顶煤气循环技术和炉顶煤气直接还原工艺是炼铁企业不断探
索的新工艺，它们可以提高炼铁的效率和质量，降低能源消耗和环境污染，具有重要的经济和社会意义。
4.2 煤气运动
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4.2.1 煤气上升过程中的变化
显然，在(CO2十CO)之和基本稳定不变的情况下，提高炉顶煤气CO2含量，意味 着CO必然降低，而դco必然提高。这就是说．有更多的CO参与了间接还原变成了CO2 ，改善了煤气(CO)能量的利用。 炉顶煤气温度（t顶）是高炉内煤气热能利用的标志。 t顶低说明炉内热交换愈充分， 煤气热能利用愈好；反之， t顶高，煤气热能利用愈差(传热不好)。 炉顶煤气中的CO（或CO2 ）含量和t顶又是互相联系，表现一致的。一般t顶高，CO 含量也高， CO2含量则低，煤气能量利用变坏；反之， t顶低，CO也低， CO2则高， 煤气能量利用改善。这说明高炉内传热、传质过程是密切相关的。
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4.2.2 高炉热交换
前以指出，高炉内煤气温度仅儿秒钟就由炉缸内的1750℃左右降低到炉顶处的 200℃左右。而炉料(使用冷料)温度则在数小时内，由常温升高到风口水乎处的 1500 ℃左右。显然，在煤气和炉料之间进行着激烈的热交换。其基本方程可表示 为：
由上式可知，单位时间内炉料所吸收购热量与炉料表面积，煤气和炉料温差、传热 系数成正比。而a又与煤气速度、温度、炉料性质有关。在风量、煤气量、炉料性 质一定的情况下，dQ主要取决于∆t。然而，由于沿高度上煤气与炉料温度不断变 化，因而∆t也是变化的，这种变化规律可用图4—5表示。
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4.2.1 煤气上升过程中的变化
高炉煤气自下而上穿过料层而运动时，以对流、传导、辐射等方式将 热量传给炉料，同时进行着传质，使煤气在上升过程中，体积、成分 和温度都发生了重大变化。 从图4· 4看到，煤气的总体积自下而上有所增加。通常鼓风时，炉缸煤 气量(注：这是指体积而言)约为风量的1．21倍；而炉顶煤气量约为 风量的1．35倍。喷吹燃料时，炉缸煤气量约为风量的1．30倍；而 炉顶煤气量约为风量的1．45倍。
第二章高炉冶炼原理
【本章学习要点】本章学习炉料在高炉内的物理化学变化,高炉内铁氧化物的还原反应，高炉内非铁元素的还原，生铁的生成与渗碳过程，高炉炉渣的成分与作用，硫的分布情况，炉渣脱硫反应及其条件，高炉内燃烧反应的作用，影响燃烧带大小的因素，炉料和煤气运动情况。
第一节炉料在炉内的物理化学变化炉料从炉顶装入高炉后，自上而下运动。
被上升的煤气流加热，发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。
图3-1 炉内的状况一、高炉炉内的状况通过国内外高炉解剖研究得到如图3—1所示的典型炉内状况。
按炉料物理状态，高炉内大致可分为五个区域或称五个带：1)炉料仍保持装料前块状状态的块状带；2)矿石从开始软化到完全软化的软熔带；3)已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带；4)由于鼓风动能的作用，焦炭作回旋运动的风口带；5)风口以下，贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。
高炉解剖肯定了软熔带的存在。
软熔带的形状和位置对高炉内的热交换，还原过程和透气性有着极大的影响。
二、水分的蒸发与结晶水的分解在高炉炉料中，水以吸附水与结晶水两种形式存在。
1．吸附水吸附水也称物理水，以游离状态存在于炉料中。
常压操作时，吸附水一般在105℃以下即蒸发，高炉炉顶温度常在250℃左右，炉内煤气流速很快，因此吸附水在高炉上部就会蒸发完。
蒸发时消耗的热量是高炉煤气的余热。
所以不会增加焦炭的消耗。
相反，由于吸附水蒸发吸热，使煤气的温度降低，体积缩小，煤气流速降低，一方面减少了炉尘的吹出量，另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。
2．结晶水结晶水也称化合水，以化合物形态存在于炉料中。
高炉炉料中的结晶水一般存在于褐铁矿(nFe203·mH20)和高岭土(A1203·2Si02·2H20)中，结晶水在高炉内大量分解的温度在400～600℃，分解反应如下：这些反应都是吸热反应，消耗高炉内的热量。
三、挥发物的挥发挥发物的挥发，包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。
高炉操作指导书
高炉操作指导书第一篇高炉冶炼原理与炼铁原、燃料第一章高炉冶炼基本原理1.1高炉内的基本状况1.1.1高炉内形状描述高炉操作需要正确的掌握炉况。
但是，实际上处于高温、高压下的炉内反应是错综复杂的，无法通过仪表和直接观察而得到正确的反应过程和变化趋势。
通过国内外对高炉的解体调查了解高炉内状况得到如下的典型炉内状况图：依炉料的物理状态的不同，高炉内大致可划分为五个区域：（1）块状带：炉料仍保持装料初始块状态的分布区域。
（2）硬熔带：由于冷却和料柱重力促进作用的炉料呈圆形半熔融状态即为从已经开始软化至熔融所占到的区域，炉料热处理沦为硬熔层两层之间夹杂焦炭层，多个软融层和焦炭层形成完备的硬熔带，其四纵部面可以呈圆形好像v形，v形或w形等。
（3）滴落带：已熔化的渣、铁穿过焦炭层下落到风口下的炉缸区域。
（4）风口拎：风口前燃料冷却的区域，焦炭在冷却的同时，被鼓风的高速气流助推构成上、下调头的转盘区。
其大小和鼓风动能有关，就是高炉热能和气体还原剂的发源地，也就是起始煤气流原产的起点。
（5）炉缸区：是液态渣、铁的贮存区域，铁水也进行脱硫、渗碳等反应。
1.1.2高炉各区域的功能高炉炉内所发生的各种现象，按其功能大致可以分后以下三种：1（1）并肩运动：由于重力关系，液态和液体上升，煤气下降。
（2）热交换：风口前由焦炭燃烧生成的高温煤气对固体和液体进行热交换。
（3）反应：碳素的水解，氧化铁的还原成，合金元素的还原成反应以及固相、液相的化学反应。
炉内各区域的功能例如表中1-1，图1-2，图1-3右图。
表中1-1高炉内各区域功能功能区域块状拎并肩运动液态（焦炭，矿石）在重力促进作用下上升，煤气在强制性鼓风下下降焦炭缝隙影响气流原产传热下降煤气对液态可望展开预演和潮湿矿石软化半熔，下降煤气对软化半融层热传导熔化反应矿石间接还原成；焦炭的气化反应；碳酸盐水解矿石轻易还原成和渗碳硬熔带凝结拎液态（焦炭）液体（铁水熔渣）下降煤气并使铁水，熔渣的上升；煤气下降向转盘区供焦炭高涨；滴下铁水和给焦炭焦炭展开传热鼓风并使焦炭转盘运动冷却反应吸热并使煤气温度增高铁水、熔渣和恒定的焦炭之间传热合金元素的还原成，烟气、渗碳鼓风中的氧和水蒸气和焦炭、煤粉等出现冷却反应最终提炼反应风口拎炉缸区储藏铁水，熔渣，定时从渣口和铁口排放量熔渣和铁水21―还原成速度；2一液态温度；3一煤气温度；4一上部还原成拎；5一化学鞭叶；6一下部还原成拎；7-fe2o32fe3o4→feo；8-feo；9-feo→fe；10-温度留存拎.，;:图1-3沿高炉高度还原成过程:1.1.3料层及粒度的变化在炉料熔化滴落前，矿石、焦炭分层明显，下降时层厚变薄，倾斜度趋于平坦。
高炉内的物理化学反应
【本章学习要点】本章学习炉料在高炉内的物理化学变化,高炉内铁氧化物的还原反应，高炉内非铁元素的还原，生铁的生成与渗碳过程，高炉炉渣的成分与作用，硫的分布情况，炉渣脱硫反应及其条件，高炉内燃烧反应的作用，影响燃烧带大小的因素，炉料和煤气运动情况。
第一节炉料在炉内的物理化学变化炉料从炉顶装入高炉后，自上而下运动。
被上升的煤气流加热，发生了吸附水的蒸发、结晶水的分解、碳酸盐的分解、焦炭中挥发分的挥发等反应。
图3-1 炉内的状况一、高炉炉内的状况通过国内外高炉解剖研究得到如图3—1所示的典型炉内状况。
按炉料物理状态，高炉内大致可分为五个区域或称五个带：1)炉料仍保持装料前块状状态的块状带；2)矿石从开始软化到完全软化的软熔带；3)已熔化的铁水和炉渣沿焦炭之间的缝隙下降的滴落带；4)由于鼓风动能的作用，焦炭作回旋运动的风口带；5)风口以下，贮存渣铁完成必要渣铁反应的渣铁带。
高炉解剖肯定了软熔带的存在。
软熔带的形状和位置对高炉内的热交换，还原过程和透气性有着极大的影响。
二、水分的蒸发与结晶水的分解在高炉炉料中，水以吸附水与结晶水两种形式存在。
1．吸附水吸附水也称物理水，以游离状态存在于炉料中。
常压操作时，吸附水一般在105℃以下即蒸发，高炉炉顶温度常在250℃左右，炉内煤气流速很快，因此吸附水在高炉上部就会蒸发完。
蒸发时消耗的热量是高炉煤气的余热。
所以不会增加焦炭的消耗。
相反，由于吸附水蒸发吸热，使煤气的温度降低，体积缩小，煤气流速降低，一方面减少了炉尘的吹出量，另一方面对装料设备和炉顶金属结构的维护还带来好处。
2．结晶水结晶水也称化合水，以化合物形态存在于炉料中。
高炉炉料中的结晶水一般存在于褐铁矿(nFe203·mH20)和高岭土(A1203·2Si02·2H20)中，结晶水在高炉内大量分解的温度在400～600℃，分解反应如下：这些反应都是吸热反应，消耗高炉内的热量。
三、挥发物的挥发挥发物的挥发，包括燃料挥发物的挥发和高炉内其他物质的挥发。
5.高炉炼铁
焦炭 （主要燃料）
燃料的燃烧是高炉的热能和化学能的发源 地，决定了炉内煤气流，温度和热量的初始 分布，对高炉生产起着至关重要的作用！
焦炭在风口发生燃烧反应： C＋O2 =CO2 ＋33356kJ/kg + C+CO2 =2CO －13794kJ/kg 2C+O2 =2CO ＋9781kJ/kg
热量由碳素燃烧反应提供，直接还原的 多少，影响了高炉冶炼消耗的碳量 铁的直接还原度：反应直接还原发展的程度
铁的直接还原度
Rd＝Fe直/Fe还原总铁量 ＝ Fe直/Fe生铁产量－入炉金属铁量
铁的间接还原度
Ri＝Fe间/Fe还原总铁量 ＝ Fe间/Fe生铁产量－入炉金属铁量 Rd＋Ri＝1 降低铁的直接还原度，降低焦炭消耗
煤气系统范围 ：煤气导出管→上升管→下降 管→粗除尘→半精细除尘→精细除尘→调压阀 组 （或煤气透平TRT)→净煤气管。
1、重力除尘器 （粗除尘）
当煤气进入除尘器，煤气速度突然↘，并改变方
向，从而减少煤气携带灰尘的能力，使尺寸较大 的灰尘在重力与惯性作用下与煤气分离。含尘量 降为2~10g/Nm3
4、静电除尘
利用电晕电极放电，即在两极间通过高压直流电 （15000~80000V)，产生强大不均匀电场。 即： ①气体电离。 ②炉尘荷电作用，使炉尘带电。
③荷电炉尘向电极移动。
④运动的荷电离子失去电荷，沉积并被带走。
5、布袋除尘器 依靠织物如玻璃纤维、棉、呢、涤纶等过滤材料起过滤作用， 当煤气通过时，灰尘在布袋上沉积下来，使煤气净化。
煤气除尘系统
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一解释题：1．炉料、煤气的水当量答案：所谓水当量就是指单位时间内通过高炉某一截面的炉料或煤气，其温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量，即单位时间内使煤气或炉料改变1℃所产生的热量变化。
（包括化学反应热、相变热和热损失等）。
2．炉料有效重力答案：料柱重力克服散料层内部颗粒间的相互摩擦和由侧压力引起的摩擦力之后的有效质量力。
3．高炉内的热交换现象答案：炉缸煤气在上升过程中把热量传给炉料．温度逐渐降低。
而炉料在下降过程中吸收煤气热量，温度逐渐上升，使还原．熔化和造渣等过程顺利进行。
这就是热交换现象。
4．透气性指数:答案：表示通过散料层的风量与压差的比值，即单位压差通过的风量，反映气流通过料柱时阻力的大小。
以Q/△P表示，其中Q—风量，△P—压差。
二填空题1．两种或多种粒度混合的散料床层,其空隙率与大小粒的( )比和( )比有关。
答案：直径；含量P1282．高炉炉料下降的力学表达式为( )。
答案：F＝G料－P墙－P料－ΔP浮3．高炉内运动过程是指在炉内的炉料和( )两流股的运动过程。
答案：煤气4．高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气三种煤气中，发热值最低的是( )，发热值最高的是( )。
答案：高炉煤气；焦炉煤气5．初渣在滴落带以下的焦炭空隙间向下流动，同时煤气也要穿过这些空隙向上流动。
所以，炉渣的( )和( )对于煤气流的压头损失以及是否造成液泛现象影响极大。
答案：数量；物理性质(粘度和表面张力)6．在( )区间内，煤气与炉料的温差很小，大约只有50℃左右，是热交换极其缓慢的区域，常称为热交换的( )。
答案：炉身中下部；空区或热储备区7．高炉的热交换是指( )与炉料的热量传递。
答案：煤气流8．高炉内的( )是热量的主要传递者。
答案：煤气9．越到高炉下部炉料对热量的需求越（）。
答案：大10．煤气的压降梯度升高至与炉堆积密度相等时，发生( )。
答案：悬料11．煤气的危害是中毒、( )、爆炸，而氮气的危害是( )。
答案：着火；窒息12．高炉原料特别是烧结矿，在高炉上部的低温区还原时严重( )、( )，使料柱( )降低( )恶化。
答案：破裂；粉化；空隙度；透气性13．炉缸煤气是由( )、H2和N2组成。
答案：CO14．通常所说的煤气中毒，实际上是( )中毒。
答案：CO15．由炉料下降的力学分析可知，下降力越大和( )大于煤气浮力时下料顺畅。
答案：下降有效重量16．由炉料下降的力学分析可知( )和( )时下料畅顺。
答案：F越大；W有效>△P17．一氧化碳在空气中的安全含量是( )g/m3, 安全规程要求。
正常作业环境CO浓度不超过( )mg/m3。
答案：0.02 3018．煤气的水大量小于炉料的水当量时( )吸收（）大量热量。
答案：炉料煤气19．当煤气流到软熔带的下边界处时，由于软熔带内矿石层的软熔，其空隙极少，煤气主要通过( )而流动。
答案：焦炭层（焦窗）20．生产实践和实测结果表面，高炉软熔带的煤气压降占总压降的( )。
答案：60% ~80%30．产生煤气的( )带是炉缸内温度最高的区域。
答案：燃烧带三判断题1．非正常情况下的炉料运行有炉料的流态化和存在“超越现象”。
( ) 答案：√2．煤气运动失常分为流态化和液泛。
( )答案：√3．煤气流分布的基本规律是自动调节原理。
( )答案：√4．炉缸煤气成分与焦炭成分无关，而受鼓风湿度和含氧影响比较大。
（）答案：√5．炉料下降的速度与炉料间摩擦力、煤气浮力无关。
( )答案：×6．高炉内热贮备区煤气和炉料不进行热交换。
( )答案：×7．高炉中最重要的流体力学现象是煤气流经固体散料层以及流经固液相共存区(软熔带、滴落带及其以下直至风口平面)时的压降及液泛等。
( )答案：√8．从高炉总体上看，高炉下部单位高度的压力降比上部大。
( ) 答案：√9．高炉煤气比转炉煤气容易中毒。
( )答案：×10．高炉煤气的体积，在上升过程中是减少的。
( )答案：×11．高炉内煤气分布为两次分布，即炉缸和炉身分布。
( )答案：×12．高炉下部不断出现下降的空间是上部炉料下降的首要条件。
( ) 答案：√13．靠近炉墙处煤气通过的越多，炉墙附近的温度就越低。
( ) 答案：×14．风口带是高炉热能和气体还原剂的发源地和初始煤气流起点。
( ) 答案：√15．沿高炉高度上炉料的水当量是不变的。
( )答案：×16．正常炉况下，沿高度方向上，上部压差梯度小，下部梯度大。
( ) 答案：√17．正常炉况时各高炉的透气性指数都是相同的。
( )答案：×18．在无喷吹时，炉缸煤气量大致为风量的1.21倍 ( )答案：√19．炉缸煤气在上升过程中CO浓度增大，同时体积也增大，全焦冶炼时炉顶煤气大致是入炉风量的1.4倍 ( )答案：×20．高炉内运动过程就是指在炉内的炉料和煤气两大流股运动过程。
( ) 答案：√21．在高炉下部高温区，炉料水当量＜煤气水当量。
( )答案：×22．进入煤气设备内部工作时，所用照明灯的电压一般不得超过12V。
( ) 答案：√23．高炉内炉料和煤气水当量的变化特点是在高炉上部W气＞W料 ( ) 答案：√24．高炉内煤气经过三次分布。
( )答案：√25．炉料平均密度大有效重力也大，有利于炉料顺利下降。
高炉采用矿焦混合装料时可使堆密度增加10%，这是这种装料方法能够增产的原因之一。
( )答:√26．一般来说，炉料分不少的区域，炉料中透气性好的焦炭分布多的区域，煤气流就大，相对的煤气中CO2含量就较低，煤气温度就较高，煤气流速也较快。
( )答:√27．为保证炉内料柱的透气性和矿石的加热、还原速度，应适当降低矿石的粒度。
( )答案：√四选择题1．高炉内炉料下降的动力是( )。
A．气压 B．煤气的浮力 C．炉料与炉墙摩擦力 D．重力答案：D2．炉内煤气流经软熔带时的阻力损失与下列因素有关( )。
A．软熔带内焦炭层数 B．焦炭层厚度 C．煤气流速D．焦炭层空隙度 E．软熔层径向宽度答案：ABDE3．含一氧化碳最高的煤气是( )。
A．混合煤气 B．转炉煤气 C．高炉煤气 D．焦炉煤气答案：B4．煤气利用率最高的煤气分布类型是( )。
A．边缘发展型 B．中心发展型 C．双峰型 D．平坦型答案：D5．纯焦冶炼时，炉缸煤气体积为风量的( )倍。
A．1.21 B．1.35～1.37 C．1.4～1.45 D．1.5答案：A6．高炉内煤气在料柱内流动的阻力损失中的( )发生在软熔带。
A．50% B．70% C．90% D．60%～80%答案：D205．纯焦冶炼时，炉顶煤气体积为风量的( )倍。
A．1.21 B．1.35～1.37 C．1.4～1.45 D．6～8答案：B喷吹燃料时，炉顶煤气体积为风量的( )倍。
A．1.21 B．1.35～1.37 C．1.4～1.45 D．6～8答案：C231．高炉喷吹燃料后，煤气生成量比纯焦冶炼时( )。
A．减少 B．增加 C．不一定 D．一样答案：B274．炉缸煤气成分主要包括( )。
A．CO、H2、N2 B．CO、CO2、H2 C．CO、CO2、N2答案：A318．( )的发热值最高。
A．焦炉煤气 B．高炉煤气 C．转炉煤气答案：A471．炉缸煤气中含量最高的成分是：( )。
A．N2 B．C．O C．H2答案：A475．在炉身下部，炉料水当量和煤气水当量描述正确的是( )。
A．炉料水当量远大于煤气水当量B．炉料水当量等于煤气水当量C．炉料水当量远小于煤气水当量答案：A561．块状带的煤气分布取决于( )。
A．炉料的透气性 B．炉缸煤气的初始分布 C．软熔带的煤气分布答案：A615．含一氧化碳最高的煤气是( )。
A．焦炉煤气 B．转炉煤气 C．高炉煤气答案：B648．高炉喷吹煤粉后,料柱阻损与全焦冶炼相比( )。
A．增大 B．不变 C．降低答案：A780．目前，公认的煤气利用比较好的软熔带形状分布为( )。
A．“V”型 B．倒“V”型 C．“W”型 D．倒“W”型答案：B五简答题1 什么是高炉料柱的透气性？受哪些因素的影响？答案：高炉料柱的透气性指煤气通过料柱时的阻力大小。
煤气通过料柱时的阻力主要决定于炉料的空隙度ε(散料体总体积中空隙所占的比例叫空隙度)，空隙度大，则阻力小，炉料透气性好；空隙度小，则阻力大，炉料透气性坏。
空隙度是反映炉料透气性的主要参数。
气体力学分析表明，空隙度ε、风量Q与压差p∆之间有如下关系：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆εε132K p Q 式中Q —风量；p ∆—料柱全压差；K —比例系数；ε—炉料空隙度。
由此可见，炉内p Q ∆2反映了)εε-13的变化，因p Q ∆2与3ε成正比，ε的任何一点变化都将敏感地反映在p Q ∆2上，所以，生产中用p Q ∆2作为高炉透气性指标，称为透气性指数。
62．如何根据CO2曲线来分析炉内煤气能量利用与煤气流分布？答案：①中心与边缘CO 2的高低，可说明中心与边缘气流的发展程度；②CO 2曲线平均水平的高低，说明高炉内煤气能量利用的好坏；③4个方向CO 2曲线的对称性，说明炉内煤气流是否偏行；④CO 2曲线平均水平无提高的情况下，CO 2最高点移向2、3点，也说明煤气能量利用有所改善，因为此处正对应炉内截面积大、矿石多的地方；⑤某一方向长期出现第2点甚至扩展到第3点CO 2含量低于第1点，说明此方向炉墙破损，有结厚现象。
72．什么是水当量？写出其表达式，用水当量说明炉内的传热过程。
答案：水当量：单位时间通过高炉某一截面的炉料和煤气，温度变化1℃所吸收或放出的热量。
Ws=Gs ·Cs ；Wg=Vg ·Cg在高炉上部：Ws ﹤Wg ，煤气与炉料温差大，炉料被迅速加热；在高炉下部：Ws ﹥﹥Wg ，煤气温度迅速降低，而炉料升温不快，煤气与炉料之间进行激烈的热交换，因为在此区域炉料进行直接还原、渣铁熔化大量耗热；在高炉中有一段Ws ≈Wg ，煤气和炉料之间热交换量很小。
158．炉料下降的条件？答案：(1)自身的重力必须超过其运动所遇到的阻力。
(2)燃料在风口附近燃烧，形成很大的自由空间。
(3)炉料中碳被炉料中氧所氧化，使其体积缩小。
(4)在炉料下降过程中，小块炉料不断填充于大块炉料之间，同时随温度升高，炉料逐渐熔化，使其体积缩减。
(5)定期放渣出铁，炉缸内经常保持一定的空间。
177．哪些因素影响炉料的顺利下降？答案：使炉料下降的力F ，可用下式表示：p W p p p W F ∆-'=∆---'=效料墙料）(式中F —决定炉料下降的力；料W '—炉料自身重力；墙p —炉料与炉墙之间摩擦力的垂直分量；料p —料块之间的内摩擦力； p ∆—煤气通过料柱时产生的压力降，也就是煤气下降炉料的浮力；效W '—炉料的有效重力。