对高炉操作的分析

高炉操作是一项生产实践与理论性很强的工艺流程。本文介绍了高炉冶炼对原燃料（精料）的要求和高炉冶炼的四大基本操作制度（装料制度、送风制度、热制度、造渣制度）以及冷却制度的内容与选择；也介绍了高炉的炉前操作对高炉冶炼的影响，高炉操作的出铁口维护等内容；同时，还阐述了高炉冶炼的强化冶炼技术操作如高炉的高压操作，富氧喷煤操作（富氧操作、喷煤粉操作、富氧喷煤操作），高风温操作（风温对高炉的影响和风温降焦比等）等操作细节。本文介绍的内容对高炉冶炼都很重要，望与高炉的实际情况结合，减少高炉操作失误，从而使高炉冶炼取得更好的经济技术指标。 

中国是世界炼铁大国，2007年产铁4.894亿吨，占世界49.5%，有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。进入21世纪以来，我国钢铁工业高速发展，新建了大批大、中现代化高炉。在当前国内外市场经济竞争更加激烈的情况下，各企业都面临如何进一步降低生产成本的问题。在高炉炼铁过程中，如何操作，改善操作，保持炉况稳定进行，降低消耗，提高经济效益是高炉工作者的一项重要任务。在遵循高炉冶炼基本规则的基础上，根据冶炼条件的变化，及时准确地采取调节措施。 

一． 高炉炼铁以精料为基础

 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。因此可见精料的重要性。

 1. 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。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%。一般高炉M40要求为大于80%，M10为小于7%，CRI小于30%，CSR大于60%。

 ·熟  

熟料比(指烧结矿和球团矿)要高。目前炼铁企业已不再追求高的熟料比，如宝钢熟料比为81%。增加高品位块矿，可有效提高入炉料含铁品位，有利于节能减排；减少造块过程中的能耗和环境污染。但我们认为熟料比不应小于80%。否则炼铁燃料比会升高。

 ·净

 即筛除粉末，保持炉料干净。粒度小于5mm的原料为粉末，无论是人造富矿或天然矿，含有粉末对高炉上部的透气性影响很大，粉末增多会导致炉况不顺，产量降低，焦比升高。我国一些先进高炉的入炉料经过多次筛分，使入炉料的粉末尽量少。

·稳  

即提高入炉矿石化学成分的稳定性，以保证高炉生产的稳定。矿石化学成分的波动会引起炉温、炉渣碱度和生铁成分的波动，从而破坏高炉的顺行，使高炉焦比升高，产量降低。另外“稳”也是高炉生产实现自动化的要求。

 ·匀

 即缩小原料粒度上下限的差别，保持粒度均匀。这样料柱透气性好，有利于高炉顺行，从而提高产量降低焦比。对于粒度相差较大的矿石要按粒度分级分别装入高炉。

 ·小 

即缩小原料粒度。矿石的还原过程是从表面向中心发展的，如果快度过大，当还原速度和炉料在炉内停留的时间一定时，就可能使矿石的中心部分来不及被气体还原，表面就已经软化了，从而引起直接还原度增加，导致焦比升高。缩小矿石的粒度对降低焦比具有积极意义。但粒度不能小于5mm因粒度过小会影响料柱透气性，使高炉炉尘增加。

 二．高炉基本操作制度的选择 

1 送风制度的选择

 1.1 送风制度

 高炉炼铁是以风为本，要尽量实现全风量操作，并且要稳定送风制度，以维持好合理炉型，煤气流分布合理，炉缸活跃。 选择风量的原则：风量必须要与料柱透气性相适应，建立最低燃料比的综合冶炼强度在1.0~1.1t/m³·d的概念，是高炉炼铁节能降耗工作的重要指导思想。 冶炼每吨生铁消耗风量值（不富氧）（表1）

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风机的选择为：送风量为炉容的二倍左右。目前中小高炉大多数是选择大风机。  

1.2 固定风量操作

 进行脱湿鼓风可使一年四季送风量均衡。 稳定操作制度，三个班的要求要统一，实行固定风量操作要求各班装料应装规定批数<±2批料。风量波动不大于正常风量的3%。 

1.3 调剂风量的原则和方法 

每次调剂风量要在总风量的3%左右，两次加风之间时间要大于20分钟，加风量每次不能超过原风量的10%。以透气性指数为依据进行调整风量。 一般炉热不减风。炉凉时要先提风温，提高鼓风温度，增加喷煤量，不能制止炉凉时可适度减风（5%~10%），使料速达到正常水平。  

低料线大于半小时要减风，不允许长期低料线作业。 休风后复风一般用全风的70%左右（风压，压差不允许高于正常水平），待热风压力平稳或有下降趋势时才允许再加风，加风后的热风压力和压差不允许高于正常水平。 煤气流失常时，应以下部调剂为主，上部调剂为辅，上下不调剂相结合。

1.4 不同容积高炉风速和鼓风动能的选择 (如下表2) 

     表2 不同容积高炉风速和鼓风动能的选择

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冶炼强度升高，鼓风动能降低，原燃料质量好的高炉风速和鼓风动能较高，喷煤量提高，鼓风动能低一些，但也有相反情况，富氧后，风速和鼓风动能均要提高，冶炼铸造铁的风速和鼓风动能比炼钢铁低。 长风口比短风口风速和鼓风动能均低一些。风口数目多，鼓风动能低，但风速高。矮胖多风口高炉，风速和鼓风动能均要提高。 随高炉炉容的扩大（生产中后期），风速和鼓风动能均要增加。一般情况下，风口面积不宜经常变动。

 2. 装料制度的选择 

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。  

2.1 装料制度 

装料制度包括：

装料顺序，炉料批重，布料方式，料线等。

 2.2 炉顶设备装料方式

正同装 OOCC↓

正分装 OO↓CC↓ 

半倒装 COOC↓ 

倒分装 CC↓OO↓ 

倒同装 CCOO↓ 

大钟倾角一般为50~53°，大钟行程一般为400~600mm。

 加重边缘装料的影响：由重到轻， 正同装→正分装→混同装→半倒装→倒分装→倒同装。

2.3 无料钟炉顶设备 

一批料，流槽旋转8~12圈，矿和焦的α角差为2°~4°。 α0 = αc + (2°~4°) 可实现单环、多环、扇形，螺旋布料，定点布料，中心加焦。大高炉可选择α角12个档位。 无料钟布料易形成的料面：周边平台和中心漏斗，促进边缘和中心两股气流共同发展。

 a布料效应

 使用不同炉料，加重边缘效应为 天然矿石→大粒度球团矿→小粒度球团矿→烧结矿→焦炭→小粒度烧结矿 石灰石要布到中心，防止边缘产生高粘度的炉渣，使炉墙结厚。

b批重的选择

 矿批重具有均整料面的功能，又有配合装料次序改变炉料纵深分布。 每座高炉均有一个临界矿批重，当矿批重大于临界矿批重，再增大矿批重时，会有加重中心的作用。过大矿批重会加重边缘和中心的作用。 不同容积的高炉建议矿批重如下（表3）

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目前，原燃料质量的不断改善，有降低矿批量趋势。大高炉的焦批厚在0.65～0.75m，不宜小于0.5m。宝钢焦批在800mm。调负荷一般不动焦批，以保持焦窗透气性稳定。焦批的改变对布料具有重大影响，操作中最好不用。

高炉操作不轻易加净焦，只有在出现对炉温有持久影响的因素存在才用（如高炉大凉、发生严重崩料和悬料，设备大故障等）。而且只有在净焦下达炉缸时才会起作用。加净焦的作用：有效提炉温，疏松料柱，改料柱透气性，改变煤气流分布。根据情况采取改变焦碳负荷的方法比较稳妥，不会造成炉温波动。调焦炭负荷不可过猛，变铁种时，要分几批调剂，间隔最好1-2小时。

高冶炼强度，矿批重要加大。喷煤比提高，要加大矿批重。

加大矿批重的条件：边缘负荷重、矿石密度大改用密度小时（富矿改贫矿）、焦炭负荷减轻。

减小矿批重的条件：边缘煤气流过分发展；在矿批重相同的条件，以烧结矿代替天然矿；加重焦炭负荷；炉龄后期等。

改变装料顺序的条件：调整炉顶煤气流分布，处理炉墙结厚和结瘤，开停炉前后等。

2.4 料线

料线越高，则炉料堆尖离开炉墙远，故使边缘煤气流发展。料线应控制在炉喉炉料碰撞点以上。

根据经验：中小高炉炉料线在1.2～1.5m，大型高炉在1.5m～2.0m。装完料后的料线仍要有0.5m的余富量。两个料面下降相差要小于0.3～0.5m。低料线1小时，要加8%～12%的焦，料线深超过3m时，要加10%～15%的焦炭。

高炉低料线时间长，就应休风，也不允许长期慢风作业。否则会造成炉缸堆积和炉墙结厚。

2.5 判断装料制度是否合适

a.煤气利用率：CO2/(CO+CO2)值，0.5以上为好，0.45左右为较好，0.4以下为较差，0.3以下为差。

b.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。

c.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℃。

d.CO2含量表示能源利用情况：

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%。

3.热制度的选择

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%。

3.1 影响热制度的因素

影响炉缸温度方面因素：风温、富氧、喷煤、鼓风温度和湿度、焦炭负荷，炉料下降速度，矿石含铁品位等。

影响热量消耗方面因素：原燃料数量和质量，炉内间接还原程度，冷却水冷却强度

（包括漏水），煤气热能利用，高炉操作水平（料速，崩料，悬料等）。

影响炉内热交换的因素：煤气流分布和流速，布料方式，炉料传热速度和热流比，

炉料粒度、密度和气孔形式。

炼铁设备和企业管理因素：炼铁设备运行状态，冷却设备是否漏水，称量的准确度，

高炉操作水平（四个制度稳定）。

         表4 原燃料波动对燃料比的影响

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3.2 调剂炉温的原则：

固定最高风温，用喷煤量来调剂炉温，注意喷煤热滞后现象，把握风量、喷吹强度对置换比的影响。调剂量要适度，有提前量，准确。

低风温（低于1000℃）、小风量（正常风量的80%以下）时，不宜进行大喷吹量，防煤粉燃烧率低，煤焦置换比低，。

调剂炉缸热状态手段顺序为：

富氧—喷煤—风温—风量—装料制度—变焦负荷—加焦

对热制度影响由快变慢的顺序：

风量、风温、喷煤、焦负荷。

两次铁之间要求生铁含Si量要稳定：炼钢铁波动小于0.2%，铸造铁小于0.45%。

3.3 调剂风温

因炉热而减风温时幅度要大一些，一次可减到所需要的风温水平。炉凉时提风温幅度宜小，每次1～2℃，以防煤气体积迅速膨胀而破坏顺行。

在大量喷吹燃料之后，调剂炉温最常用的方法是保持最高风温水平，固定风温而调节喷吹量，这样可以最大限度的发挥高风温的作用。

风温对焦比的影响，随风温升高而减弱，即对炉温的作用随之减小。

4造渣制度的选择

高炉造渣制度要满足高炉冶炼的要求：渣铁易分离、脱硫能力高，炉渣流动性好（粘度低），稳定性好。

4.1 对造渣制度的要求

对造渣制度的要求有以下几点：

a.在优化配矿时，要选择初成渣生成晚，软熔区间窄，对炉料透气性有利，初渣中FeO含量少。

b.希望炉渣熔化温度在1300～1400℃，粘度小于10泊左右，可操作的温度波动范围大于150℃。要求炉渣能自由流动的温度为1400～1500℃，粘度小于2.5泊，粘度转折点在大于1300～1250℃。

c.炉渣在正常温度下要有良好的流动性和稳定性。希望炉渣从流动到不流动的温度范围比较宽、称之为长渣。温度波动±25℃，二元碱度波动±0.5时，有稳定的物理性能。

d.有足够的脱硫能力，在炉温和碱度适宜条件下，硫负荷<5Kg/t，硫的分配系数为25～30，硫负荷>5Kg/t时，分配系数为30～50。

e.对高炉炉衬侵蚀能力较弱

f.在炉温和碱度正常条件下有较好的熔化性、流动性、稳定性，脱硫性，能冶炼出优质生铁。

4.2 炉渣性能对高炉冶炼的影响。

高炉内成渣区是炉料透气性最差的地方，占高炉煤气压头损失的70%～80%。所以要求炉渣熔化温度高，熔化区间窄，流动性好。

初成渣中FeO一定含量，可改善初渣流动性，在下降过程中，被直接还原成金属铁，是个吸热反应。温度低，造成初渣可能会凝固，降低料柱透气性，引起炉墙结厚、结瘤。终渣FeO含量降低1%，渣温提高20℃。渣中FeO<0.5%为正常值。

渣中CaO、MgO的浓度高有利于脱硫，FeO含量高不利于脱硫。低料线会使炉渣脱硫能力降低。

含CaF2的矿石，易生成低熔点的炉渣，对脱硫不利，且侵蚀耐火砖。

提高MgO含量可改善高含Al2O3的炉渣流动性。含量Al2O3达18%的炉渣，配加12%～15%的MgO后，炉渣性能得到改善。建议MgO在球团生产中配加，比加在烧结矿中有利。一般炉渣MgO含量控制在7%～8%。

炉渣流动性最好的成份：炼钢铁CaO/Si02在1.05-1.2，铸造铁CaO/Si02在0.8-1.05，MgO在6%-9%。CaO+MgO在48%-50%为宜。MgO不宜超过20%。

4.3 造渣制度的调整

a.熔剂要避免加到炉墙边缘，防止炉墙结厚或结瘤。

b.洗炉剂要加到炉墙边缘。

c.碎铁等金属附加物加到中心。

4.4 不同铁种对二元炉渣碱度要求

硅铁炉渣碱度为0.6～0.9，铸造铁为0.8～1.05，炼钢铁1.05～1.20，锰铁为1.2～1.7。

三. 冷却制度的选择

1. 冷却制度的内容

冷却制度的内容是：控制合理的冷却强度和适宜的水温差，确保操作炉型稳定，冷却设备的使用寿命长，达到高炉长寿的目标。

2. 冷却方式和冷却水

冷却的方式有以下几种：

1工业水（开路循环）冷却。

2软水（或纯水）闭路循环冷却。

3汽化冷却（用软水或纯水）。

目前常用的是工业水（开路循环）冷却和软水（或纯水）闭路循环冷却。冷却水可分为天然原水、普通工业水、工业净化水、纯水、软水。

冷却水在封闭的系统中循环，称为闭路循环。冷却水采用软水（或纯水），称为软水（或纯水）闭路循环。

3. 高炉对冷却设备的要求

高炉度冷却设备的要求有以下几点：

⑴有足够的冷却强度，以保护内衬（延缓炉衬耐火材料的侵蚀）并使炉壳免受高温作用，达到高炉长寿的目标。

⑵在高炉的中部和上部起支撑炉体砌砖的作用。

⑶不影响炉壳的气密性。为此，冷却设备应该把传过来的热量迅速导出炉外，使之在距冷却壁热面150-300mm左右，形成300-400℃相对稳定的温度界面，使一切破坏作用控制在这一等温度界面之外（大于400℃的区域内），从而保护冷却设备和炉壳免受破坏。

选择冷却设备的结构形式要以精料水平和冷却水的供应能力为基础，以延长内衬耐火材料的使用时间和炉壳安全为基本原则。

4.水温差的控制

高炉各部位水温差的允许范围见表6

表 6 高炉各部位水温差的控制标准

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在正常生产中，重点是控制冷却设备的水温差，使各部位冷却设备的水温差保持在规定范围内。如果超过规定范围，应该及时采取措施。

5. 热流强度

高炉各部位的工作条件不同，再加上操作原因的影响，高炉内各处温度和热容量不是固定的，是不稳定态传热。炉体各部位的热流强度处于动态平衡。表7 列出部分高炉各部分的热流强度。这些数据是经过整理的实测数据。

表 7 高炉各部位的热流强度

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热流强度比水温差更精密准确的反应出高炉内部的状况，热流强度有利于高炉的自动化控制，热流强度对稳定高炉生产，延长高炉使用寿命具有重要意义。

为保证冷却壁在使用时具有良好的机械性能，不至于过早的损坏，应确保冷却壁的工作温度不大于400℃。武钢炼铁厂根据卢森堡PW公司提供的高炉各部位冷却壁的最大热流强度和水温差分布梯度及受热面积，计算出最大热负荷见表8。

表 8 计算出的最大热负荷

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当热流强度大于上述值时，冷却壁易被烧坏。

冷却制度的本质就是根据高炉各部位热负荷的大小、冷却设备的结构形式和冷却水的水质、水量及耐火材料砖衬的性能（热导率的大小），确定高炉炉体各部位的热流极限值及相应的冷却强度。

四.高炉炉前操作

1.炉前操作对高炉冶炼的影响

随着高炉冶炼的强化和炉容的扩大，产量不断提高，按时出净渣铁，是确保炉况稳定顺行和强化冶炼及安全生产的关键环节。因此，炉前操作的任务是：通过渣口、铁口及时地出净渣铁，同时维护好渣口、铁口和辅助设备（开口机、泥炮），确保高炉冶炼的正常进行。

炉前操作是高炉冶炼操作中的一个重要组成部分，如果不能按时出净渣铁，炉缸中液态渣、铁面升高后使炉缸料柱的透气性恶化、不仅风压升高、风量降低、下料速度降低，而且在炉缸工作不活跃时还会导致崩料或悬料。

如果渣铁连续出不净，高炉必须减风控制料速，这不仅影响高炉产量，不利于炉况顺行，还容易引发各种事故。

铁口维护不好，铁口过浅，会发生“跑大流”等出铁事故;长期（一个月以上）连续过浅（中小高炉铁口深度不大于500mm，大型高炉不大于800mm）还可能导致炉缸铁口两侧的冷却壁被烧坏。冷却壁被烧坏如发生在出铁过程中，漏水后水和铁水接触将发生严重的爆炸事故，其后果不堪设想。

由此可见，炉前操作在高炉冶炼操作中占有十分重要的地位。炉前操作除正常的放渣、出铁操作之外，还有铺垫渣、铁钩，修补撇渣器，更换破损的风、渣口装置、清理渣、铁运输线路（渣、铁罐车停放位置）、炉顶清灰等工作。这些工作是确保正常放渣、出铁和高炉冶炼正常进行不可缺少的辅助工作。

2. 出铁口维护

维护好铁口是确保按时出净渣铁的基础。铁口维护不好，造成铁口过浅或铁口工作失常，易发生出铁事故。因此要做好铁口维护。

铁口维护的主要措施如下：

1按时出净渣铁，全风堵铁口 要按时出净渣铁，首先要正点配好渣铁罐，同时按照操作规程开好铁口。

2勤放上渣 多放上渣，减少下渣量，可以减少渣铁对铁口的机械磨损和化学侵蚀。上下渣量比与铁口合格率的关系见表9。

表9 上下渣量比与铁口合格率的关系

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3严禁潮铁口出铁 潮铁口出铁会发生大喷、跑大流等事故。

4打泥量要适当而稳定 为了使炮泥克服炉内阻力和铁口孔道的摩擦阻力，全部进入铁口，形成泥包，打泥量要适当而稳定。

5固定适宜的铁口角度 保持适宜的铁口角度有利于保护炉底和出净渣铁；堵铁口时铁口孔道内残留的液态渣铁可以全部流回炉缸，以保持铁口干净。

6稳定炉内操作 高炉炉温和碱度波动过大，炉缸炉墙的渣皮经常受到破坏，渣铁直接侵蚀砖衬，使炉墙很快变薄，使铁口不好维护。

7提高炮泥质量 要求炮泥具有一定的可塑性，还必须抗渣铁冲刷、浸蚀和具有一定的高温结构强度。

五．高炉的强化冶炼操作

1.高压操作：

炉顶煤气压力大于0.03MPa叫高压操作。由常压改为80KPa高压后，鼓风量可增加10%~15%，相当于提高2%风量，再提高压力后，所增加风量为1.7%~1.8%；可以推动煤气压差发电装备TRT运转。

提高顶压10KPa，可增产10±2%，降焦比3%~5%，有利于冶炼低Si铁，提高TRT发电能力，降低炉尘量。

高压操作不利于SiO2的还原，强化了渗碳过程，故有利于冶炼低硅铁；一定程度降低焦比。高压操作煤气体积减小，流速降低，压头损失减少，有利于煤气热值充分传递给炉料，促进高炉顺行和节能，允许加风量2.5%-3.0%

2. 富氧喷煤技术

富氧鼓风可提高产量，炉腹煤气量减少，吨铁煤气量减少，有利于提高喷煤比（风口前理论燃烧温度提高）。所以，富氧要与提高喷煤比相结合。

风中含氧21%增至25%，增产3.2%~3.5%；风中含氧25%升到30%，增产3%。富氧1%，可增加喷煤量15-20kg/t，煤气发热值提高3.4%,可增产4.76%，风口面积要缩小1.0%-1.4%。因为富氧后煤气体积会减小，要保持原来风速。

2.1富氧鼓风对高炉的影响

富氧鼓风对高炉的影响有以下几点：

⑴ 提高了冶炼强度。由于风中含氧量增加，因而每吨铁所需风量减少。若保持入炉风量不变，冶炼强度可以提高。

⑵ 利于高炉顺行。富氧后因带入氮减少，所以单位生铁的煤气量减少，富氧鼓风并定风量时，压差降低，利于顺行。

⑶ 高了理论燃烧温度。富氧后虽然风量减少使鼓风带入热量减少，但煤气量也相应减少，故能提高理论燃烧温度。

⑷ 加了煤气中CO的含量，有利于间接还原。富氧鼓风改变了煤气中CO和N2的比例，CO升高，有利于间接还原的发展。当富氧鼓风与喷吹燃料相结合时，炉缸煤气中CO和H2增加，对间接还原更有利。

⑸ 低了炉顶煤气温度。富氧后单位生铁煤气量减少，上部热交换区扩大，炉顶煤气温度降低。高温区集中在高炉下部，这化。这个影响与喷吹燃料的影响相反，因而富氧鼓风与喷吹燃料相结合可优势互补.

2.2 喷吹煤粉：

高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是钢铁工业三大技术路线之一，是国内外高炉炼铁技术发展的大趋势。提高喷煤比是结构节能的重要手段，可有效地缓解我国主焦煤紧张，同时又可以减少炼焦过程中对环境的污染，还是降低炼铁成本的有效手段，还可降低炼铁系统的建设投资。

2.3提高喷煤比的技术措施：

高风温（1200℃）、降低渣铁比（小于300Kg/T）、富氧（3%左右）、脱湿鼓风（湿度6%左右）、提高料柱透气性（原燃料转鼓强度高，含粉末少，冶金性能好等）、高炉操作水平好 （煤气分布均匀，煤粉分配均匀，煤焦置换比高等）、优选煤种（可麼性，流动性，燃烧性好，发热高，含有害杂质少等）。

⑴ 高喷煤比的理论基础是：确保炉缸温度在2100±50℃，提高煤粉燃烧率（煤粉粒度，可燃性，燃烧环境等），提高炉料透气性等。

⑵ 喷吹100kg/t煤粉，煤气体积增加4.6%,理论燃烧温度降低消耗200-250℃（烟煤降低温度多）。

喷煤的效果：炉缸煤气体积和鼓风动能增加，间接还原度提高，理论燃烧温度降低，料柱煤气阻力增大，炉缸需要补充热量，有热滞后现象，冶炼周期加长。

配煤的原则：烟煤和无烟煤混合喷吹可提高喷煤比。但挥发分要小于是25%，灰份要小于焦炭灰份含量（小于13%）。

2.4  富氧喷煤操作时炉温的控制和调剂

喷吹的煤粉在炉缸燃烧放出热量，因此，调整喷煤量也可以纠正炉温的波动，其纠正幅度，取决于喷吹煤粉的含水、含灰、发热值、碳氢比率及煤气中H2的利用程度。

实践还证明：喷煤纠正炉温波动的效能，随喷吹量的增加而减弱，因为，随着喷吹量的增加，喷吹物的热能利用率降低，置换比随着喷吹煤粉量的提高而递减（见表10）

表10煤粉与置换比

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富氧喷煤时的调剂尤其要严格地掌握。扩大喷煤量的操作，主要要搞好热制度，即负荷的调整，应当分步实施，如将原来80kg/t的喷煤比提高到120kg/t水平，可每次增加煤量10kg/t，分台阶逐步增加，而且每个台阶需稳定几个冶炼周期或1~2天，再上新台阶增加喷煤量。如下表11

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大喷吹量操作时，炉温水平一般控制高一些，以应付外界条件突然变化，给炉温带来的影响。

3.高风温操作

提高热风温度是降低焦比和强化高炉冶炼的重要措施。采用喷吹技术之后，使用高风温更为迫切。高风温能为提高喷吹量和喷吹效率创造条件。据统计，风温在950~1350℃之间，每提高100℃可降低焦比8-20kg/t，增加产量2%-3%。

目前采用高风温已经不是高炉能否接受的问题，而是如何能提供更高的风温。

3.1 高风温对高炉冶炼的作用

高风温对高炉冶炼的作用有以下几点：

⑴ 温度带入的物理热将焦比降低，产量提高，单位生铁的煤气量减少，炉顶温度有所降低。

⑵ 喷吹燃料之后，为了补偿炉缸由于喷吹物分解造成的温度降低，必须要提高风温，这样有利于增加喷吹量和喷吹效果。

⑶ 风温还可以加快风口前焦炭的燃烧速度，热量更集中于炉缸，使高温区域下移，中温区域扩大，有利于间接还原发展，直接还原度降低。

⑷ 温的改变也是调剂炉况的重要手段之一。

3.2 风温与炉况顺行的关系

在一定冶炼条件下，当风温超过某一限度后，高炉顺行将被破坏，其原因如下：

⑴过度提高后，炉缸煤气体积因风口前理论燃烧温度的提高，炉缸温度得以提高而膨胀，煤气流速增大，从而导致炉内下部压差升高，不利于顺行。

⑵缸内SiO2挥发使料柱透气性恶化。理论研究表明，当风口前燃烧温度超过1970℃时，焦炭灰分中的SiO2将大量还原为SiO,它随煤气上升，在炉腹以上温度较低部位重新凝结为细小颗粒的SiO2和SiO，并沉积于炉料空隙之间，致使料柱透气性严重恶化，高炉不顺，易发生崩料或悬料。

为避免以上不良影响，应改善料柱透气性，如加强整粒，筛除粉料，改善炉料的温冶金性能等;另一方面，在提高风温的同时增加喷吹量或加湿鼓风等，防止炉缸温度过高，保持炉况顺行。

3.3 风温降低焦比的效果

风温水平不同，提高风温的节焦效果也不相同。风温愈低，降低焦比的效果愈显著，相反，风温水平愈高，增加相同的风温所节约的焦炭减少。下表12钢的统计数据。

表12高风温与降低焦比的关系

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对于焦比高，风温偏低的高炉，提高风温后其效果更大。风温水平已经较高（1200-1300℃）时，在提高风温的作用减少。

3.4 高炉接受高风温的条件

凡是能降低炉缸温度和改善料柱透气性的措施，都有利于高炉接受高风温。

1好精料。精料是高炉接受高风温的基本条件。只有原料强度好，粒度组成均匀，粉末少，才能在高温条件下保持顺行，高炉更易接受高风温。

2喷吹燃料。喷吹的燃料在风口前燃烧时分解、吸热，是理论燃烧温度降低，高炉容易接受高风温。为了维持风口燃烧区域具有足够的温度，需要提高风温进行补偿。

3加湿鼓风。加湿鼓风时，因水分解吸热要降低理论燃烧温度，相应提高风温进行热补偿。

H2O→H2 + 1/2 O2-240000kj(即13000kj/kg)

4搞好上下部调剂，保证高炉顺行的情况下才可以提高风温。

⑸ 高风温操作可以降低焦比和强化高炉冶炼，提高高炉的产量，产品质量。要根据高炉的实际情况综合各种因素，进行适当的高风温操作。

六.结语

总的来说， 随着现代钢铁工业的发展，要求高炉的操作者要熟练地掌握高炉冶炼的操作技术、高炉的基本操作制度（送风制度、装料制度、热制度、造渣制度）以及冷却制度、炉前操作（对高炉冶炼的影响以及出铁口的维护）和高炉的强化冶炼技术操作（高压操作、高风温操作、富氧喷煤）等。本文旨在供高炉操作者在生产操作中参考，希望以此能在生产中尽快提高操作水平并减少操作失误。

在国家节能减排的带动下，大批的新型的、节能的、环保的高炉及辅助设备投入使用。更需要高炉操作者要熟练的掌握高炉的操作技能。由于每座高炉的都有不同于其他高炉的操作特点。如何操作，改善操作，必须结合高炉的实际情况，灵活的掌握高炉的操作。