高炉操作的基本制度

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②其他操作制度的影响
冶炼参数的变动：主要包括冶炼强度、风温、湿度、富 氧量、炉顶压力、炉顶煤气CO2含量等的变化。风温是高 炉生产主要热能来源之一，调节风温可以较快改变炉缸热 制度；喷吹燃料也是热源和还原剂的来源。喷吹燃料会使 炉缸煤气流分布改变。 风量的增减使料速发生变化,从 而影响热制度。 风量增加，煤气停留时间缩短，直接还 原增加，会造成炉温向凉；装料制度如料批和料线等对煤 气分布、热交换和还原反应产生直接影响；
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应注意，富氧鼓风只有在炉况顺行的情况 下才宜进行； 一般情况下，在炉况顺行不好，如发生悬 料、塌料等情况及炉内压差高，不接受风 量时，不宜使用富氧。
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
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6）选择适宜的鼓风动能
高炉鼓风通过风口时所具有的速度称为风速，它有标 准风速和实际风速两种表示方法；而高炉鼓风所具有 的机械能叫鼓风动能。鼓风动能与冶炼条件相关，它 决定初始气流的分布。因此，根据冶炼条件变化，选 择适宜鼓风动能，是维持气流合理分布的关键。
• 炉温一般指高炉炉渣和铁水的温度，炉渣和铁水的温度随冶炼品 种、炉渣碱度、高炉容积大小的不同而不同，炉缸温度可用铁水 温度来表示，一般为1350~1500℃ ，又称为物理热；也可以用 生铁含硅量来表示，这称为化学热。在平衡状态下，还原1kg硅 所耗的热量是还原铁耗热的8倍。
• 一般情况下，当炉渣碱度变化不大时，二者基本是一致的，即化 学热愈高，物理热愈高，炉温也愈高。炉渣温度一般比铁水温度 高50~100℃。
在一定风量下，风口面积和长度对风口的进风状态起 决定性作用。通常根据合适的鼓风动能来选择风口进 风面积，有时也用改变风口长度的办法调节边沿与中 心气流。所以调节风口直径和长度便成为下部调节的 重要手段。
第三篇 高炉操作
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第三篇 高炉操作
第十六章 高炉炉内操作
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高炉生产工艺流程
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第一节 高炉操作的基本制度
选择合理的操作制度是高炉操作者的基本任务。操作制度是根据 高炉具体条件，如炉型、设备水平、原料条件、生产计划及 品种要求制定的高炉操作准则。合理操作制度能保证煤气流 的合理分布和良好的炉缸工作状态，促使高炉稳定顺行，从 而获得高产、优质、低耗和长寿的冶炼效果。
A 高炉开炉，炉缸温度过高将影响高炉顺形时， 可开混风操作，但风温不低于700℃；
B 高炉热洗炉，炉缸温度过高将影响高炉顺形时， 可开混风操作，但风温不低于850℃；
C 因炉凉或炉况严重难行，集中大量加焦下达炉 温高将影响高炉顺形时，可开混风操作，但风温 不低于850℃。
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⑩风温调节
A 降风温一次降到所需要的水平。提风温要缓慢 谨慎。每次不超过20~30℃，1小时不能超过50℃。
⑥下雨天必须退焦炭负荷0.1~0.2。高炉休风要减 轻焦炭负荷。高炉洗炉要降低焦炭负荷。
⑦调剂炉缸热状态顺序手段为：富氧→喷煤→风温
→风量→装料制度→焦炭负荷→加焦。
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⑧对炉缸热制度影响由快到慢的顺序为：风量→ 风温→喷煤→焦炭负荷。
⑨高炉正常操作时，不允许开混风操作。下列情 况可开混风操作：
风量的调节作用：控制料速、实现计划的冶炼强 度，以保持料速不变；稳定气流，在炉况不顺的 初期，减少风量是降低压差、消除管道、防止难 行、崩料和悬料的有效手段；炉凉减风控制下料 速度，可以迅速稳定炉温，当炉热而料速减慢时， 可酌情加风。
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在炉况顺行情况下，为获得高产应使用高炉顺行允许 的最大风量，即全风作业保持稳定。高炉生产实践证 明，使用风量过小时，由于燃烧的焦炭量和产生的煤 气量过少，这对提高炉温是不利的。
补焦炭，补焦炭的量要根据当时的炉温和料线深 度决定。赶料线半小时摸不着料线应减风控制， 严禁1小时以上摸不着料线。不允许长时间的低料 线作业。
⑤喷煤量要保持相对稳定，严禁大加大减，一次调
整量控制在±1t/h。每喷吹100kg/t煤，煤气体积 增加4.6%，理论燃烧温度降低200~250℃（烟煤 降低温度多）。风温低于1000℃，风量低于正常 风量的80%，不宜大喷吹量操作。
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1）热制度的选择
合理的热制度要根据高炉的具体特点及冶炼品种和高炉使用原 燃料条件来决定。
①根据铁种的需要，保证生铁含硅量、含硫量在所规定的范围 内。冶炼制钢铁时，［Si］含量应控制在0.2~0.5%之间；冶炼 铸造铁时应根据生铁牌号来确定生铁含硅量。
②根据原燃料条件，原燃料强度差、粉末多、含硫高、稳定性 较差时，应维持较高的炉温；在原燃料稳定的条件下，可维持 偏低的生铁含硅量；在保证顺行的基础上，可维持稍高的炉渣 碱度，适当降低生铁含硅量；冶炼含钒钛铁矿石时，用铁水的 ［Si］+［Ti］来表示炉温。
②高炉操作不轻易加焦，只有出现对炉温有持续 影响的因素时才用（如高炉大凉、崩料和悬料、 重大设备事故等）。而净焦只有在下达炉缸时才 会起作用。调整焦炭负荷比较稳妥，不会造成炉 温较大的波动。
③加焦的作用：有效提高炉温，疏松料柱，改善 炉料透气性，改变煤气流分布。
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④不管什么原因，料线低于正常料线一定深度必须
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喷吹燃料进入风口后，其组分分解需要吸收热量， 其燃烧反应和分解反应的产物参加对矿石的加热 和还原后才放出热量，因此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”。
热滞后性随炉容、冶炼强度、喷吹量等不同而异。 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。喷吹设备 临时发生故障时，必须根据热滞后时间，准确地 进行变料，以防炉温波动。
例如发生悬料、崩料和低料线时，使炉料与煤气分布受到 破坏，大量未经预热的炉料直接进入炉缸，导致了炉缸热 量消耗的增加，使炉缸温度降低，造成炉温向凉甚至大凉。 高炉生产中影响热制度波动的因素很多。
任何影响炉内热量收支平衡的因素都会引起热制度波动， 影响因素主要有以下几个方面：
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①原燃料性质对热制度的影响
风量必须与料柱透气性相适应，所以改善料柱透气性 是增加风量的基础。
风量变化直接影响炉缸煤气体积，因此正常生产时加
风一次不能过猛，否则将破坏顺行。一般中型高炉每
次加风控制在30~50m3/min，间隔时间20~30min。
必须减风时，一次可减到需要水平。在未出渣铁前，
减风应密切注意风口状况，避免灌渣。
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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，用 煤粉来调节炉温。这样可最大限度发挥高 风温的作用，维持合理的风口前理论燃烧 温度。
若当炉温向热需要撤风温时，幅度要大些， 一次可撤到高炉需要的水平；炉温向凉时， 提风温幅度要小，可分几次将风温提高到 需要的水平，以防造成煤气体积迅速膨胀 而破坏顺行。
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5）富氧鼓风 富氧鼓风有很多优点：首先，富氧后能够提高冶炼强度， 增加产量。理论上每提高鼓风含氧1%，可增产4.76%。 其次，由于减少煤气含氮量，使得单位生铁煤气生成量减 少，因此可以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。 再次，增加鼓风含氧量，有利于改善喷吹燃料的燃烧。 此外，煤气含N2量减少后使炉腹CO浓度相对增加，有利 于间接反应进行，同时提高了炉顶煤气热值，有利于提高 风温。
矿石质量的影响：矿石品位、粒度、还原性等的波 动对炉况影响较大，一般矿石品位提高1%，焦比 约降2%，产量提高3%。烧结矿中FeO含量增加 1%，焦比升高1.5%。矿石粒度均匀有利于透气 性改善和煤气利用率提高。上述因素都会带来热 制度的变化。
焦炭质量的影响：一般情况下，焦炭带入炉内的硫 量约为总硫量的70~80%。生产统计表明，焦炭 含硫增加0.1%，焦比升高1.2~2.0%；灰分增加 1%，焦比上升2%左右。因此，焦炭含硫量及灰 分的波动，对高炉热制度都有很大的影响。
通过选择合适的风口面积、风量、风温、湿分、喷吹 量、富氧量等参数，并根据炉况变化对这些参数进行 调节，达到炉况稳定顺行和煤气利用改善的目的。这 些调节通常称为下部调节。
因此，送风制度的稳定是煤气流稳定的前提，是炉温 稳定和顺行的必要条件。
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1）风量
风量对高炉冶炼的下料速度、煤气流分布、造渣 制度和热制度都将产生影响。一般情况下，增加 风量，综合冶炼强度提高。另外，风量与下料速 度和生铁产量成正比关系，但它只有在燃料比降 低或维持燃料比不变的条件下，上述关系才成立， 否则适得其反。
B 提高风温的效果：每提高风温100℃，理论燃烧 温度提高60~80℃，炉内压差升高5kPa，焦比降 低。
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二 送风制度
送风制度是指在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风 参数和风口进风状态，达到初始煤气流的合理分布， 使炉缸工作均匀活跃，炉况稳定顺行。归根结底是确 定合理的鼓风动能和风口前的理论燃烧温度。
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3）风压
风压直接反映炉内煤气量与料柱透气性的 适应情况，它的波动是冶炼过程的综合反 映。目前高炉普遍装备有透气性指数仪表， 对炉况变化反应灵敏，有利于操作者判断 炉况。
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4）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。 但是，不同燃料在不同情况下，代替焦炭的数量是 不一样的。通常把单位燃料（kg）能替焦炭的数量 称为置换比。经验表明，随着喷吹量的增加，置换 比不断降低。这是由于喷吹的燃料进行加热分解和 气化时要消耗一定的热量，使炉缸温度降低。喷吹 燃料越多，炉缸温度降低也越多。这就降低了燃料 的燃烧率。因此，要在不断增加喷吹量的同时，充 分考虑由于置换比降低所带来的影响和采取提高置 换比的相应措施，如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。