高炉炼铁顺行基本制度

高炉炼铁顺行基本制度摘要：高炉冶炼是一个连续而复杂的物理化学过程，生产要取得较好的经济技术指标，必须实现高炉炉况稳定顺行。

一般稳定顺行是指装入炉内的炉料下降均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗，这个高炉炉况叫做稳定顺行。

要使炉况稳定顺行，操作上必须做到四稳定，即风量、炉料、料批稳定，调剂稳定，炉温稳定和炉渣碱度稳定，它标志着炉内煤气流分布合理和炉温正常。

我国高炉炉料结构的基本形式是“烧结矿+酸性炉料”，主体烧结矿以高碱度为主，酸性炉料中，球团矿和天然块矿大概为各半，但球团矿有超过天然块矿之势。

1995年以后，我国高炉的生产指导方针调整为“优质、高产、低耗、长寿”，步入产量提高和消耗降低的良性阶段。

搞好高炉顺稳，保持合理的炉体热负荷，生产实践说明，长期稳定顺行的炉况，不但是高产低耗的先决条件，也是延长寿命的必要条件。

关键词：高炉稳定顺行低耗高炉炉内不断进行着高温物理化学过程，煤气流和固体、软熔带、液体在不断地对流运动中，每一批入炉的原燃料的化学成分也是不断变化的，外部环境对开放型的高炉冶炼进程也产生着影响。

所谓高炉炉况的顺行状态是指高炉炉内运动状态不发生任何形式的故障，冶炼进程能够按照计划时间顺利地进行，并达到正常的生产水平。

炉况故障的形式多种多样，通常主要指：炉墙结厚结瘤、悬料、崩料、管道和炉缸堆积等若干种。

高炉的四大基本操作制度即送风、装料、造渣和炉缸热制度分析了送风制度在特殊炉型时统一内径风口不适应其炉型要求；装料制度还处于发展边缘型阶段，煤气利用率低，必须实现打开中心，稳定边缘；选择合适的炉渣成份与碱度，降低生铁含[Si]量是一个重要课题。

阐述了高炉四大操作制度的一些原理及调节方法，建设性地提出了一些完善操作制度，为高炉操作提供指导,确保高炉稳定顺行及强化冶炼。

高炉操作者应根据高炉强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况来选择合理的操作制度，并灵活应用上下部调节与负荷调节手段，促使高炉稳定顺行。

炉况正常的主要标志是：炉缸工作全面均匀活跃、炉温充沛稳定、煤气流分布合理稳定、下料均匀顺畅。

表现在：1.高炉应处于全风、全氧、全风温作业，完成规定的冶炼强度，有合适的透气性指数。

2.炉温在规定的范围内波动，制钢铁水物理热高，铁样析出石墨碳，铸造铁无大量大片石墨碳飞扬。

3.下料均匀、流畅，料尺图像没有陷落、停滞、时快时慢现象，加料前后各料尺基本一致，差别不超过0.5 m。

4.风温风量和透气性曲线微微波动，无锯齿状。

压量关系柔和，风量与料速相适应。

5.渣水物理热高且流动良好，渣碱度正常，渣沟不结厚壳，渣、铁分离良好，渣口破损少。

6.风口明亮，炉缸圆周工作均匀活跃，风口前无大块生降，不挂渣，不涌渣。

风口破损少。

7.炉喉煤气曲线稳定，中心低于边缘或同重，圆周均匀，高峰在二、三点，曲线无拐点。

8.炉顶煤气成分稳定，煤气利用率合理。

9.炉顶温度曲线微微波动，各点互相交织，顶温水平不应超过250℃，顶温不分家，各点温差不大于50℃.10.炉顶压力曲线平稳，没有较大的上下尖峰。

11.炉喉、炉身、炉腹、炉腰温度正常、稳定，波动幅度不大，炉喉十字测温度规律性强，稳定性好。

12.炉体静压力正常无剧烈波动。

13.高炉上下部压差相对稳定在正常的范围内。

14.冷却水箱温差在正常范围内波动，软水冷却系统进出水温差稳定。

除尘器瓦斯灰在炉料无大波动时，灰量也无大波动。

这些标志，可归纳为两个方面，即炉料与煤气相对运动正常，煤气流分布合理，上升过程中压损失正常，炉料分布合理。

下降均匀流畅；各部温度正常稳定，炉缸工作全面均匀活跃。

当这两个方面中有一方面不正常或量方面互相影响时不正常时，就会使顺行破坏。

一.送风制度送风制度是指在一定的冶炼条件下，确定适宜的鼓风数量、质量和风口进风状态。

合理的送风制度应达到煤气流分布合理、热量充足、利用好，炉况顺行，炉缸工作均匀、活跃，铁水质量合格，有利于炉型和设备维护的要求。

送风制度的调整是通过对风量、风压、风温、鼓风湿度、富氧率、喷吹燃料、风口面积和长度等参数的调节来完成。

送风制度的选择，主要是根据冶炼条件变化，控制适宜的鼓风动能与合理的理论燃烧温度。

要实现高炉长期稳定顺行，必须保持适宜的鼓风动能、合理的理论燃烧温度和完整炉型。

鼓风动能的选择我们要求全风冶炼，在一定风量条件下，风口面积和长度对风口的进风状态起决定性作用。

风口面积一定，增加风量，冶炼强度提高，鼓风动能加大，促使中心气流发展。

为保持合理的气流分布，维持适宜的回旋区长度，必须相应扩大风口面积，降低鼓风动能。

原燃料条件好，能改善炉料透气性，利于高炉强化冶炼，允许使用较高的鼓风动能。

原燃料条件差，透气性不好，不利于高炉强化冶炼，只能维持较低的鼓风动能。

送风制度的调节(1)风量增加风量，综合冶炼强度提高。

在燃料比降低或燃料比维持不变的情况下，风量增加，下料速度加快，生铁产量增加。

料速超过正常规定应及时减少风量。

当高炉出现悬料、崩料或低料线时，要及时减风，并一次减到所需水平。

渣铁未出净时，减风应密切注意风口状况，防止风口灌渣。

当炉况转顺，需要加风时，不能一次到位，防止高炉顺行破坏。

两次加风应有一定的时间间隔。

(2)风温提高风温可大幅度地降低焦比。

热风温度升高100℃可降低炼铁焦比15 kg/t。

提高风温能增加鼓风动能，提高炉缸温度活跃炉缸工作，促进煤气流初始分布合理，改善喷吹燃料的效果。

在喷吹燃料情况下，一般不使用风温调节炉况，而是将风温固定在较高水平上，通过喷吹量的增减来调节炉温。

当炉热难行需要撤风温时，幅度要大些，一次撤到高炉需要的水平；炉况恢复时逐渐将风温提高到需要的水平，提高风温速度不超过50℃/h。

在操作过程中，应保持风温稳定，换炉前后风温波动应小于30℃。

(3)风压风压直接反映炉内煤气与料柱透气性的适应情况。

(4)鼓风湿分鼓风中湿分增加lg/m3，相当于风温降低9℃，但水分分解出的氢在炉内参加还原反应，又放出相当于3℃风温的热量。

加湿鼓风需要热补偿，对降低焦比不利。

(5)喷吹燃料喷吹燃料在热能和化学能方面可以取代焦炭的作用。

把单位燃料能替换焦炭的数量称为置换比。

随着喷吹量的增加，置换比逐渐降低，对高炉冶炼会带来不利影响。

提高置换比措施有提高风温给予热补偿、提高燃烧率、改善原料条件以及选用合适的操作制度。

喷吹燃料具有“热滞后性”，即喷吹燃料进入风口后，炉温的变化要经过一段时间才能反映出来，这种炉温变化滞后于喷吹量变化的特性称为“热滞后性”。

热滞后时间大约为冶炼周期的70%，热滞后性随炉容、冶炼强度、喷吹量等不同而不同。

用喷吹量调节炉温时，要注意炉温的趋势，根据热滞后时间，做到早调，调剂量准确。

(6)富氧鼓风富氧后能够提高冶炼强度，增加产量。

富氧1%，增产4.76%，风口理论燃烧温度提高35～45℃，允许多喷煤10～15kg/t，降焦比1%，煤气发热值升高3.4%。

富氧鼓风能提高风口前理论燃烧温度，有利于提高炉缸温度，补偿喷煤引起的理论燃烧温度的下降。

增加鼓风含氧量，有利于改善喷吹燃料的燃烧。

富氧鼓风只有在炉况顺行的情况下才能进行。

在大喷吹情况下，高炉停止喷煤或大幅度减少煤量时，应及时减氧或停氧。

(7)炉顶压力一般习惯高顶压、低压差的操作方法，在风机能力全风条件下，逐步优化为低顶压、高压差的操作方法，使得各炉料速普遍加快，产量增加。

二.装料制度装料制度是指炉料装入炉内时，炉料的装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重等的合理规定。

高炉煤气流合理分布取决于装料制度与送风制度的相互配合。

装料制度优化可使炉内煤气分布合理，改善矿石与煤气接触条件，减少煤气对炉料下降的阻力，避免高炉憋风，悬料。

提高煤气利用率和矿石的间接还原度，可降低焦比，促进高炉生产稳定顺行。

选择装料制度的原则是保证煤气合理分布，充分煤气的热能和化学能，保证高炉顺行，形成“倒W”形料面。

提高料线，促进边缘煤气发展；降低料线，促进中心气发展。

增大批重，加重中心，疏松边缘。

使用无料钟炉顶设备，实现合理布料，提高煤气中CO2利用率（煤气中CO2含量提高0.5%，可减少燃料消耗10kg/t），进而可以降低燃料消耗；还可以有效地控制煤气流的边缘发展，进而提高高炉的寿命。

判断装料制度是否合理的标准煤气利用率：CO2/（CO+CO2）值，好为0.5以上，较好为0.45左右，较差为0.4以下，差为0.3以下。

煤气五点分析曲线：馒头型差，双峰型有两条通道，喇叭花型中心发展，平坦形（双燕飞）最好。

炉顶温度，好的标准：中心500℃左右，四周150～200℃。

四周各点温差不大于50℃。

二氧化碳含量表示能源利用（反映在燃料比）情况：2000m³以上高炉应在20%～24%1000m³左右高炉为20%～22%1000m³以下高炉为18%～20%。

三.造渣制度造渣制度是根据原燃料条件和生铁成分的要求，选择合适的炉渣成分和碱度及软熔带结构和软熔造渣过程。

选择的原则是保证炉渣的流动性好、脱硫能力强、具有良好的热稳定性和化学稳定性、有利于炉况顺行和保证生铁成分合格。

造渣制度主要靠配料调整熔剂和其它附加物的加入量来控制。

多年来，高炉操作在选择造渣制度时，习惯认为中性偏酸渣有利于炉况顺行，但实际结果往往是渣铁物理热不足，炉温不能放低，脱硫效率差，炉况不稳、产量不高。

后来探索碱性渣操作方法，并取得成功。

同时，加强了与热制度的适应协调关系，结果炉缸活跃，渣铁物理热充足，流动性良好，脱硫效率高，提高了生铁质量，增加了生铁产量。

选择造渣制度应满足：1.保证炉渣在一定温度下有较好的流动性及足够的脱硫能力；2.保证炉渣具有良好的热稳定性和化学稳定性；3.有利于炉况顺行和炉衬维护；4.保证生铁成分合格。

在炉渣成分中，主要是碱性氧化物和酸性氧化物，所以，碱度最能反映炉渣成分的变化和炉渣性质的差异，对高炉冶炼效果有直接的影响。

此外，由于原燃料成分的波动，必然涉及炉渣碱度的变化。

因此，应经常检查炉渣碱度，进行及时调整。

四.热制度高炉炼铁热量来源：碳素燃烧（焦炭、煤粉）占78%，热风带入热量19%，炉料化学反应热3%。

炉缸热制度是指炉缸所具有的温度水平，即炉缸温度。

合理的炉缸热制度要根据高炉的具体冶炼特点和冶炼生铁的品种确定。

炉缸热制度波动与高炉热交换、还原过程、风量、料速、原材料质量变化、冷却设备漏水、操作不当、上料失误、休风和悬料等因素有关。

炉缸热制度主要用焦炭负荷、喷吹物、风温、风量及加湿鼓风来调剂。

五.基本制度间的关系（1）四大基本制度相互依存，相互影响。

热制度和造渣制度对炉缸工作和煤气流的分布，尤其是对产品质量有一定的影响；送风制度和装料制度对煤气与炉料相对运动影响最大，直接影响炉缸工作和顺行状况，同时也影响热制度和造渣制度的稳定。