连载：高炉炼铁重大事故及特殊炉况的处理及预案之一炉缸冻结 炉体结瘤

     高炉炼铁重大事故及特殊炉况是高炉工作者需要面对的生产灾难，如果处理不好，不但要花费巨大的人力财力，而且还会造成人员伤亡，怎样能处理好，是炼铁工作者亟待解决的问题，本公众为信号将连载高炉炼铁重大事故及特殊炉况的处理及预案，希望对广大炼铁工作者有所裨益。文中有些内容可能无法完全精准表达，也难免有出错之处，希望读者予以批评指正。

     炼铁是现代钢铁工业的主要和基础行业。高炉是现代炼铁业的主要工业设备，是我们星球上由复杂的、多工艺和设备系统组成的最大的单体工业设备，它越来越大、越来越好。

      高炉炼铁是当今世界钢铁业中最为高效、成熟，最为环保的炼铁工艺。由于在其庞大而密闭炉体内进行着人的肉眼而不法窥视的、激烈的、复杂的、多相、多种物质的、连续24 小时，白天、黑夜，数天以至数年、十数年的物理化学反应，因此，它又是最难掌握的炼铁工艺设备。

      经过上百年多代高炉工作者的努力，掌握好高炉，使其 “ 安全、稳定、顺行 ” ，并进而达到 “ 高效、长寿、低耗、节能、环保 ” 的最高指标，正在达到或已经达到。但高炉炼铁由于其复杂、多变的外部条件的影响（原燃料、设备、能源）以及高炉工作者主观方面的因素，高炉的 “ 安全、稳定、顺行 ” 是相对的，而炉况的不断变化则是绝对的，任何意想不到的外部条件变化及高炉工作者主观判断和调控失误，都会破坏高炉的 “ 安全、稳定、顺行 ” ，轻则造成炉况的波动，重则造成炉况的恶化，或酿成重大的生产、设备事故，造成巨大的物质、财产损失和人身伤亡的严重后果，破坏了整个钢铁厂的正常生产。

      掌握控制好高炉，千方百计避免炉况恶化及重大恶性高炉事故的发生，使其 “ 安全、稳定、顺行 ” ，进而达到 “ 高效、长寿、低耗、节能、环保 ” 的目的，是每一个高炉工作者的天职。而一旦发生重大恶性事故及特殊炉况，又是每个高炉工作者必须应对和妥善处理，使高炉生产恢复到正常状态。

1 炉缸冻结

1.1 炉缸冻结产生的原因

1 ）高炉煤气流分布失常，高炉产生严重的管道行程，大崩料或顽固悬料、流槽严重磨漏或掉入炉内引起中心堆积，边缘气流过分发展，煤气利用严重恶化，如不及时加焦处理，热量损失太大极易造成炉缸的冻结；

2 ）无计划长期事故休风，恢复不当，如恢复时开风口过多，加焦不足；

3 ）有计划长期封炉或检修后，高炉恢复不当；

4 ）冷却设备漏水处理不当，特别是高炉中后期处在长期休风时；

5 ）高炉炉体渣皮或炉瘤突然脱落处理不当；

6 ）大量喷煤突然停煤补救措施不当；

7 ）低炉温、高碱度操作时，炉况失常，渣铁出不净，突然发生风（渣）口烧穿而紧急休风时间长；

8 ）变料、称量或上料程序选错，发现不了，又处理不当；

9 ）其它综合性原因。

1.2 炉缸冻结的征兆

1 ）风口工作不活跃变暗，涌渣或自动凝死，甚至烧穿；

2 ）渣铁逐次变凉，铁口只出铁，不出渣。有渣口的高炉放不出渣，最后铁口凝死；

3 ）下料不顺，极易出现管道行程，崩悬料频繁，压差升高，透气性变坏，风量萎缩，随着风口逐步凝死，风量到零；

4 ）如系冷却设备漏水引起，风口各套间，甚至风口大套与法兰间向外渗水，严重时从渣铁口向外流水，喷出的煤气由兰色变红色，煤气含氢升高，休风时风口大量喷火。

1.3 炉缸冻结的处理

当出现炉缸冻结征兆时，应果断及时加附焦或上轻料措施，防止炉

况恶化冻结；当渣铁口已经放不出来渣铁，冻结已经形成，炉内存在大量渣铁，此时应果断休风，将渣（或铁）从风口（或渣口）放出。然后根据具体情况，选择不同的方案进行恢复。

1 ）炉缸冻结的恢复处理原则

（1 ）必须至少有一个（或多个）风口处理见焦炭，可以保证送风，有的厂向风口添加工业盐或铝块以降低熔点或增加热量。为争取时间，先只能处理准备送风的风口，其余灌渣或凝铁风口待炉况逐步恢复且需要送风时再处理。

（2）必须保证有一个风口可以出渣铁（有渣口高炉当渣口也凝死时）。

（3）根据送风风口数量选用风量，一般每个风口最多可接受 200m3 /min 的风量，（超过时，只提风压不加风），以保证下料。

（4）偏风口送风的大高炉，实际上只相当于小高炉且偏上料，煤气利用率极低，因此必须上轻料，才能产生热渣铁来熔化已凝固的旧渣铁。炉渣碱度应尽量低，以保证渣铁流动性，这也是有些冻结高炉恢复时，风口加盐及铝块的原因。

（5）考虑问题要把困难想得多些，千万不要有侥幸心理，并切记急于求成，否则，欲速则不达。比如多备些碳砖套，出铁的风渣口都要上好严实并按要求精加工的碳砖套，多备氧气管和氧气，备盐和雷管炸药及各种工具材料，以缩短恢复时间。

2 ）具体方案的选择（实例）

（1）有渣口的高炉

（2）无渣口的高炉（特别是现代的大中型高炉）

（3）因上错料料柱无焦碳而造成的炉缸冻结

（4）方案的注意点

①送风风口一定要选择在渣铁口上方左右；

②出渣铁的风渣口一定要上碳砖套；

③有干渣坑的高炉，渣铁往干渣坑放，再清理；无干渣坑的高炉可往炉台下临时地点铺砂放；或向砌砖的渣罐或旧铁罐放；

④不要使用砂口（渣铁分离器）以防凝死。

3 ）炸药炸铁口的选择

在炉缸冻结不严重，高炉送风风口达2 个以上，时间8—10 小时以上，

或送风风口达3—4 个，时间4—6 小时，而炉内已积聚相当数量的渣铁，且渣铁已向下渗透（铁口煤气量减少），可考虑用爆炸法炸开铁口，否则适得其反。

4 ）铁口吹氧的注意事项

在铁口通道埋设带耐火材料保护的氧枪，把铁口封好，杜绝氧气（或氧气、空气比例各半）从铁口冒出。吹进炉内的氧气与炉内的热焦碳发生燃烧反应后可产生大量的热量，使铁口区，风口与铁口间凝结物熔化，从而使新产生的过热液态渣铁顺利下达铁口区。铁口吹氧气在送风前进行，时间控制在2—3 小时为宜。如能在送风后继续吹氧，可能效果更好。实际上一些老厂子在处理炉缸冻结时铁口一直吹氧，并随时处理产生的渣铁。当铁口喷出液态渣铁火星，或者因渣铁堵塞喷不进氧气时，应立即拔出氧枪，堵好铁口。

5 ）扩开风口方法

处理炉缸冻结如何扩开风口是一门技巧，方法不当往往产生反复。

总的原则是：

当用风口出铁时，只能先以一个风口送风，然后最多用2 个风口送风；

在用渣口出渣铁时，一关次最多只能开已送风风口相邻的两个风口，切忌隔着堵死的风口去开新的送风口；当风口开到4 个以上时，见渣铁正常后，为减少休风时间，一次可多开几个风口，但一次只能增加两个风口送风，其余用泥堵住，待风口正常工作后，再根据情况将临近送风风口两侧的风口捅开；当铁口工作基本正常，一次可恢复4 个风口送风，最好靠外两个以小眼送风，过一定时间再捅开，待送风风口数过半，且炉温顺行状态较好，即可以步子稍大一点恢复炉况。但最好一次开四个风口，其余堵泥，循序渐进，间隔捅开。

1.4 炉缸冻结的预防

一旦发生炉缸冻结事故，处理艰难，损失巨大，因此，预防炉缸冻

结是高炉工作者的基本职责和技能。

（1 ）严格执行高炉生产、技术、经营方针，加强管理，严谨组织生产，严格操作规程，搞好综合平衡，特别是要抓好精料，保持高炉长期稳定生产，这是防止炉缸冻结的基础。

（2 ）高炉操作者要精心操作，搞好上下部（包括中部）调剂，避免高

炉行程的管道，崩悬料和炉缸堆积，确定高炉的 “ 安全、稳定、顺行 ”

的基本操作方针。不折不扣地执行，这是防止高炉炉缸冻结的关键环节。

（3 ）强化设备管理，确保设备和控制系统正常及准确运行，特别是高

炉冷却设备的检查及管理，杜绝和及时发现漏水，并及时处理之。

（4 ）做好中修停炉和长期封炉休风的配料和送风口恢复工作，尤其要

做好休风期间的设备检查和维护工作，千万不能上错料。

2 炉体结瘤

2.1 结瘤的原因

1 ）入炉原料特性所致，如碱金属K 、Na 及Zn 。

2 ）原燃料物理和化学性能不佳，熔点低，粉末多。

3 ）操作方针，基本操作制度和具体操作方法不当。如国内某厂高炉长

期送风动能过大，过份加中心焦，中心温度高达上千度，造成炉身下部，甚至炉腹结瘤。

4 ）设备缺欠，引起布料偏差，不仅影响煤气分布，长期下去，造成炉

身局部结瘤。

5）冷却设备漏水，或局部冷却强度大。

2.2 结瘤的征兆

1 ）高炉顺行变差，料尺出现打横后，突然滑落，再上料即显满，崩悬

料频繁，管道行程增多；结瘤严重时可能发生顽固悬料，需放废气，甚

至休风措施料才能下来。

2 ）高料圆周工作不均，煤气分布失常，不规则；上部结瘤时，有瘤方

向边缘CO2 高于第二点（十字测温边缘温度低于第二点）。

3 ）压量关系极不对称，不接受风量，压差高，透气性指数变坏，布料

反常失灵，不接受大料批。

4 ）炉顶压力极不稳定，不接受高压操作，经常出现高压尖峰。

5 ）煤气灰增加，有时有小焦碳，不接受喷煤，燃料（焦）比显著增加。

6 ）有瘤部位冷却水温差降低，严重时无温差；

7 ）结瘤部位的炉身、炉喉温度低。

8 ）风口呆滞，尤其是结瘤部位的下部风口焦炭基本不动。

9 ）炉瘤体积不大时，冶炼周期明显缩短，就如小高炉。

10 ）铁水质量变坏，一般为高[Si] 、高[S] ，各铁次渣铁温度差别极大，物理热大降。

11 ）高炉很难操作，自由度极低，向凉顺，向热难行。

12 ）最直接的判断方法就是炉皮开孔探测，或通过已有的探瘤孔探测，更有效的办法是料线降至适当位置（必要时到风口区），休风直接从炉顶观察。

2.3 结瘤的处理

1 ）原则：尽量避免炉瘤的生成，早期发现及时处理。

2 ）早期下部炉瘤可以通过提高炉温、降低炉渣碱度，适当发展边缘气

流的烧炉方法烧掉。

3 ）早期上部炉瘤可以采用减负荷，以强化发展边缘煤气流（如大部分

或全部倒装），及时适当提高炉温，稍降低炉渣碱度，加以洗掉粘结物。

4 ）较严重的下部结瘤可以用烧洗的办法烧掉。先集中加数十批净焦，

加轻料；也可以带些均热炉渣，包头含氟天然矿或莹石，必要时可上几

个循环，期间可采用小批倒装等强烈发展边缘气流等措施，杜绝崩悬料、风量尽量大一些。

5 ）较严重的中上部炉瘤可选烧或炸的办法，也可以烧与炸结合。如烧

瘤，净焦应加到炉瘤根部；如炸瘤，则在停炉前必须判断好炉瘤的位置，其方法是一判（根据炉身温度），二探（根据探测孔探测数据确定瘤根位置，厚度、面积），三看（将料线降到适当的位置，一目了然），空料线一定要露出瘤根，净焦要加够，必须到炉缸后再休风炸瘤。炸瘤一定要炸干净，不留残根，否则送风后会继续生瘤。复风后根据料线深度和炸下瘤量补加足够的净焦，千万防凉。

2.4 结瘤的预防

1 ）坚持精料方针。采用熟料（烧结矿、球团）提高入炉冶金性能，改

善焦碳质量，特别是焦炭的高温冶金性能，控制入炉的碱金属和Zn 的含量，加强筛分，避免粉矿入炉。

2 ）严格贯彻高炉生产、技术和经营方针。根据原燃料条件，精心备料，看料，精心操作，关键是结合自己的炉况，选准基本操作制度，并搞好日常操作。

3 ）一旦出现大的管道行程，必须及早处理，防止大凉。

4 ）发现边缘突然或逐渐发展，结合炉顶成像，及早判断流槽漏损或掉

下事故，加净焦，尽早休风处理。

5 ）避免无计划休风。长期休风或封炉要加点净焦及轻料，送风根据情

况选择偏开或间开风口，不可操之过急。随着恢复炉况进行洗炉，并避

免炉墙粘结。

6 ）严禁长期低料线作业，避免长期低炉温操作（以物理热为准）。

7 ）设备缺陷要及时处理。

8 ）冷却制度要合理，要根据炉况及调节冷却强度，防止大量漏水，尤

其在休风期间，千方百计避免之。