日鋼煉鐵工藝講座

1鋼鐵有限公司第二煉鐵廠2一、日鋼煉鐵簡介日照鋼鐵煉鐵廠于2003年3月31日破土動工，9月28日1#高爐出第一爐鐵，歷時181天，創(chuàng)造高爐建設(shè)的奇跡，冶金界有“日鋼速度”美譽(yù)。2004年2月15日2#高爐投產(chǎn)，同年10月28日3#高爐投產(chǎn)。2005年7月4日，4#高爐投產(chǎn)，煉鐵廠實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能250萬噸。2006年3月16日5#高爐投產(chǎn)，3月26日6#高爐投產(chǎn)，11月16日7#高爐投產(chǎn)，11月26日8#高爐投產(chǎn)。2007年3月2日10#高爐投產(chǎn)，3月18日9#高爐投產(chǎn)，9月6日11#高爐投產(chǎn)。2007年9月11日，公司將煉鐵廠一分為二，成立第一煉鐵廠和第二煉鐵廠。2007年10月12日12#高爐投產(chǎn)，10月28日13#高爐投產(chǎn)，10月24日14#高爐投產(chǎn)。2008年8月16日15#高爐投產(chǎn)，10月12日16#高爐投產(chǎn)。至此，日照鋼鐵煉鐵廠16座高爐全部投產(chǎn),已具備年產(chǎn)1360萬噸生產(chǎn)能力。日照鋼鐵煉鐵廠現(xiàn)有16座高爐在線生產(chǎn)，一煉鐵高爐容積分別為450m3兩座，530m3兩座，600m3兩座，1080m3兩座，二煉鐵高爐容積1080m3八座,總爐容13960m3，日產(chǎn)煉鋼鐵水38000噸。第一煉鐵廠現(xiàn)有正式職工900余人，非正式職工200余人；第二煉鐵廠現(xiàn)有正式職工1300余人，非正式職工300余人。2010年煉鐵廠全面貫徹公司“穩(wěn)產(chǎn)增效”的要求，立足公司的整體效益，確立“節(jié)能降耗”的概念。通過技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能挖潛，多項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在國內(nèi)同行業(yè)中領(lǐng)先。2010年主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：煤比187kg/t，全國排名領(lǐng)先；休風(fēng)率0.618%，全國排名第3位；燃料比525kg/t，全國排名第10位；干焦比340kg/t，全國排名第11位；風(fēng)溫1174℃，全國排名第10位；原料入爐品位55%，全國排名第67位；利用系數(shù)3.31t/m3.d，全國排名第18位.3二煉鐵主要技術(shù)裝備第二煉鐵廠現(xiàn)有1080m3高爐8座，總有效容積為8640

m3。

高爐爐頂設(shè)備全部采用中鼎泰克PW無料鐘爐頂，全部采用料車上料，配置卷揚(yáng)系統(tǒng)一套。爐前采用同側(cè)液壓泥炮及液壓開口機(jī)，每個出鐵場配置天車1臺。高爐全部采用INBA法渣處理系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)向水渣廠皮帶輸送水渣。

全部采用重力除塵加布袋除塵的干法除塵模式，高爐配備布袋箱體9個，過濾負(fù)荷30～38m3/m2*h，有力保證除塵效果。

7～10高爐均配備4座普通球式熱風(fēng)爐，11～14高爐各配置4座卡路金式球式熱風(fēng)爐。4·

二期噴煤配套北京電力設(shè)備廠生產(chǎn)的Φ113中速磨三臺。5

AV50-13軸流風(fēng)機(jī)兩臺，AV50-14軸流風(fēng)機(jī)四臺，AV56-13軸流風(fēng)機(jī)四臺。每兩座高爐出鐵場配置電除塵一臺，礦槽除塵配置脈沖布袋除塵。水平長度61m鑄鐵機(jī)一臺，水平長度75m鑄鐵機(jī)兩臺。

240馬力機(jī)車3臺，380馬力機(jī)車1臺，480馬力機(jī)車2臺，800馬力機(jī)車2臺，1000馬力1臺，1350馬力機(jī)車8臺；140t鐵水罐88個，配罐車88輛，65t鐵水罐90個，配罐車87輛；

機(jī)械化焦場配備DQL700/1200.30斗式堆取機(jī)5臺；1500m火車受料槽，輸送能力1200t/h?！?/p>

高爐煉鐵原燃料與產(chǎn)品6·

高爐煉鐵生產(chǎn)流程概述·

高爐本體為核心的各系統(tǒng)高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料和熔劑三部分組成。（一）鐵礦石高爐冶煉用的鐵礦石要求成分穩(wěn)定、含鐵品位高、脈石（礦石中有用部分與沒有工業(yè)價(jià)值的巖石或其它礦物伴生在一起，這些沒有用的部分叫脈石）少、有害雜質(zhì)少、礦石粒度均勻、強(qiáng)度好、還原性好。鐵礦石含鐵量的多少（即品位高低），直接影響到煉鐵生產(chǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)。一般含鐵量在30％以上的鐵礦石才有開采價(jià)值。含鐵量在45％以下的礦石，一般需經(jīng)選礦和造塊，才能入爐冶煉。含鐵量在55％以上的鐵礦石可以

作為高爐富礦，經(jīng)破碎后直接入爐冶煉。當(dāng)前作為煉鐵原料的鐵礦石主

要有：磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、釩鈦磁鐵礦。生鐵冶煉除用以上天然鐵礦石外，還用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦等人造富礦（品位級≥50％）作為主要原料。7（二）燃料高爐用燃料包括焦炭和噴吹燃料兩大類。高爐對焦炭的要求是：具有合適的反應(yīng)性，且含碳高、灰分和雜質(zhì)低、強(qiáng)度好。焦炭在煉鐵過程中有三種作用：一是燃燒供給熱量（熱源）；二是作為料柱骨架（氣窗）；三是作還原劑。因此，焦炭中的含碳量越高越好。除了強(qiáng)度好和骨架作用外，高爐對噴吹燃料的要求及其作用與焦炭相同。但對其可磨性、燃燒性、粒度等有特殊的要求。高爐煉鐵主要用焦炭作燃料。焦炭含碳量較高，氣孔率高，最大的特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度（以轉(zhuǎn)鼓指數(shù)表示）高，能滿足大型高爐的要求。因此，目前在高爐煉鐵中一般都采用焦炭作主要燃料。20世紀(jì)60年代開始盛行噴吹技術(shù)（噴煤、油、天然氣等），目的在于部分取代寶貴的焦炭資源，但只能取代焦炭的還原劑和熱源兩個作用，而料柱骨架作用取代不了。焦炭是高爐煉鐵必不可少的燃料。8（三）熔劑在鐵礦石中，除鐵以外，還有脈石及硫等有害雜質(zhì)，在焦炭及煤粉中含有灰分，所以煉鐵時要加入熔劑，與脈石和焦炭及煤粉中的灰分及其它雜質(zhì)化合，形成爐渣，以達(dá)到降低脈石熔點(diǎn)并使雜質(zhì)、灰分與鐵水分離的目的。高爐冶煉采用的熔劑主要有石灰石、白云石、蛇紋石等。對熔劑的要求是：堿性氧化物（主要是氧化鈣）的含量要高，而酸性氧化物（主要是二氧化硅和三氧化二鋁）的含量盡可能低，有害雜質(zhì)硫、磷含量也要低，強(qiáng)度高，塊度適宜。9煉鐵產(chǎn)品：10l.煉鋼生鐵化學(xué)成分的主要特點(diǎn)是含硅量比鑄造生鐵低，含硅量一般小于0.85％，是煉鋼的主要原料。日鋼煉鐵的產(chǎn)品全部為煉鋼生鐵。2.非煉鋼生鐵。（l）鑄造生鐵，含硅量較煉鋼生鐵高，一般含硅量大于1.2％，有多種牌號，主要用于鑄造生產(chǎn)。（2）含釩生鐵。是指用含釩鈦鐵礦石冶煉的含釩鈦的生鐵。3.煉鐵副產(chǎn)品煉鐵副產(chǎn)品包括煉鐵水渣、礦渣棉、礦渣和高爐煤氣等。水渣、礦渣主要做水泥原料使用；高爐煤氣用于自備發(fā)電廠使用。

高爐煉鐵的本質(zhì)是鐵的還原過程，即焦炭做燃料和還原劑，在高溫下將鐵礦石或含鐵原料的鐵，從氧化物或礦物狀態(tài)（如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等）還原為液態(tài)生鐵。

冶煉過程中，爐料（礦石、熔劑、焦炭）按照確定的比例通過裝料設(shè)備分批地從爐頂裝入爐內(nèi)。從下部風(fēng)口鼓入的高溫?zé)犸L(fēng)與焦炭發(fā)生反

應(yīng)，產(chǎn)生的高溫還原性煤氣上升，并使?fàn)t料加熱、還原、熔化、造渣，產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)變化，最后生成液態(tài)渣、鐵聚集于爐缸，周期

地從高爐排出。上升過程中，煤氣流溫度不斷降低，成分逐漸變化，

最后形成高爐煤氣從爐頂排出。11高爐煉鐵生產(chǎn)流程概述噴吹系統(tǒng)高爐本體煉鋼廠煉鋼用鐵水水渣高爐荒煤氣處理（布袋除塵系統(tǒng)）爐前渣鐵處理系統(tǒng)原煤場鑄鐵機(jī)新型建材除塵灰燒結(jié)混料場TRT外網(wǎng)煤氣管道熱風(fēng)系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)制氧廠氧氣槽下卷揚(yáng)系統(tǒng)機(jī)械焦場原料場燒結(jié)料場鐵礦石、輔料焦炭凈煤氣12煉鐵主要原料為燒結(jié)礦和球團(tuán)礦，并摻入富塊礦，以少量硅石和螢石作熔劑，焦碳作燃料（也是還原劑）。這些原料、輔料和燃料經(jīng)

配料、稱量后，由斜橋料車上料，經(jīng)高爐爐頂送入高爐爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。冶煉過程中由熱風(fēng)爐向高爐爐膛鼓入熱風(fēng)助焦碳燃燒，同時向爐內(nèi)吹

氧和噴吹煤粉。焦碳燃燒后生成煤氣，熾熱的煤氣在上升過程中把熱

量傳遞給爐料，原、輔料隨著冶煉過程的進(jìn)行而下降。在爐料下降和

煤氣上升過程中，先后發(fā)生傳熱、還原、熔化、滲碳等過程使鐵礦還

原生成鐵水。同時燒結(jié)礦等原料中的雜質(zhì)與加入爐內(nèi)的熔劑相結(jié)合而

生成爐渣。高爐煉鐵是連續(xù)生產(chǎn)，生成的鐵水和爐渣不斷地積存在爐

缸底部，到一定時間后打開高爐出鐵口，出鐵出渣。從出鐵口出來的

鐵水通過高爐出鐵場的鐵溝、撇渣器等流入鐵水罐車的鐵水罐13內(nèi)，熱裝送往煉鋼廠煉鋼。當(dāng)鐵水用于煉鋼有富余時，則將部分鐵水送鑄鐵機(jī)澆注冷卻成鑄鐵塊。高爐渣由出鐵場的渣溝流出，采用茵芭法水渣處理，由皮帶輸送到新型建材廠。高爐冶煉時產(chǎn)生的高爐煤氣為煉鐵廠的副產(chǎn)品，經(jīng)重力除塵器和布袋除塵器兩級除塵再經(jīng)TRT余壓發(fā)電系統(tǒng)后供熱風(fēng)爐燒爐和發(fā)電廠發(fā)電。高爐煉鐵生產(chǎn)非常復(fù)雜，除了高爐本體以外，還包括有供料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、煤氣處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)。通

常，輔助系統(tǒng)的建設(shè)投資是高爐本體的4~5倍。生產(chǎn)中，各個系統(tǒng)互相配合、互相制約，形成一個連續(xù)的、大規(guī)模的高溫生產(chǎn)過程。高爐開

爐之后，整個系統(tǒng)必須日以繼夜地連續(xù)生產(chǎn)，除了計(jì)劃檢修和特殊事

故暫時休風(fēng)外，一般要到一代壽命終了時才停爐。（對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)要

求標(biāo)準(zhǔn)高，高爐整個系統(tǒng)穩(wěn)定，爐況才會穩(wěn)定。）14高爐本體及冷卻系統(tǒng)15高爐本體及主要構(gòu)成

密閉的高爐本體是冶煉生鐵的主體設(shè)備。它是由耐火材料砌筑成豎式圓筒形，外有鋼板爐殼加固密封，內(nèi)嵌冷卻設(shè)備保護(hù)（圖1-2）。

高爐內(nèi)部工作空間的形狀稱為高爐內(nèi)型。高爐內(nèi)型從下往上分為爐缸、爐腹、爐腰、爐身和爐喉五個部分，該容積總和為它的有效容積，反映高爐所具備的生產(chǎn)能力。16一、高爐內(nèi)襯

高爐內(nèi)耐火材料砌筑的實(shí)體稱為高爐內(nèi)襯，其作用是形成高爐工作空間。由于高爐冶煉過程溫度高且有復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，爐襯在冶煉過程中將受到侵蝕和破壞。爐襯被侵蝕到一定程度，就需要采取措施修補(bǔ)。停爐大修便是高爐一代壽命的終止。通常，高爐爐襯以陶瓷質(zhì)材料（包括粘土質(zhì)和高鋁質(zhì)等）和炭質(zhì)材料（炭磚、炭搗石墨等）砌筑。

對高爐內(nèi)襯的基本要求如下：1）各部位內(nèi)襯與熱流強(qiáng)度相適應(yīng)，以保持在強(qiáng)熱流沖擊下內(nèi)襯的穩(wěn)定性。2）爐襯的侵蝕和破壞與冶煉條件密切相關(guān)，不同位置的耐火材料受侵蝕破壞機(jī)理不同，因此要求各部位內(nèi)襯與侵蝕破損機(jī)理相適應(yīng)，以延緩內(nèi)襯破損速度。17高爐本體及主要構(gòu)成二、高爐冷卻設(shè)備

溫度是影響高爐爐襯侵蝕程度的主要因素之一，爐襯的溫度狀態(tài)是爐襯破損的主要原因。因此，采用合適的冷卻設(shè)備，維持高爐爐襯在一定溫度下工作，可使其不失去強(qiáng)度，維持爐型。使用冷卻設(shè)備還可保護(hù)爐殼及各種鋼結(jié)構(gòu)，使其不因受熱變形而破壞。在某些部位還可形成渣皮，保護(hù)爐襯代替爐襯工作。爐襯冷卻是將通有冷卻介質(zhì)的金屬冷卻器件插入砌體或置于砌體外緣表面，由冷卻介質(zhì)將進(jìn)入爐襯的熱量帶走，從而使輸入和輸出爐襯的熱流平衡，保持爐襯工作表面穩(wěn)定。

由于高爐各部位熱負(fù)荷不同，加上結(jié)構(gòu)上的要求，高爐冷卻設(shè)備有冷卻壁、冷卻水箱、外部噴水冷卻、水冷爐底等多種形式和方法。18高爐本體及主要構(gòu)成三、高爐內(nèi)主要區(qū)域·

將正在運(yùn)行中的高爐突然停爐并進(jìn)行解剖分析，結(jié)構(gòu)表明，根據(jù)物料存在形態(tài)的不同，可將高爐劃分為五個區(qū)域：塊狀帶、軟熔帶、滴落帶、風(fēng)口前回旋區(qū)、渣體聚集區(qū)（圖1-3）高爐本體及主要構(gòu)成19

各區(qū)內(nèi)進(jìn)行的主要反應(yīng)及特征分別為：

塊狀帶：爐料中水分蒸發(fā)及受熱分解，鐵礦石還原，爐料與煤氣熱交換；焦炭與礦石層狀交替分布，呈固體狀態(tài)；以氣固相反應(yīng)為主。

軟熔帶：爐料在該區(qū)域軟化，在下部邊界開始熔融滴落；

主要進(jìn)行直接還原反應(yīng)，初

渣形成。高爐本體及主要構(gòu)成20

滴落帶：滴落的液態(tài)渣鐵與煤氣及固體碳之間進(jìn)行多種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。

回旋區(qū)：噴入的燃料與熱風(fēng)發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生高熱煤氣，是爐內(nèi)溫度最高的區(qū)域。

渣鐵聚集區(qū)：在渣鐵層間的交界面及鐵滴穿過渣層時發(fā)生渣金反應(yīng)。高爐本體及主要構(gòu)成21高爐供料系統(tǒng)機(jī)械化焦場22火車受料槽（燃料進(jìn)廠渠道）23汽車受料槽24皮帶運(yùn)輸25皮帶運(yùn)輸2627卷揚(yáng)上料設(shè)備28上料設(shè)備-斜橋29上料設(shè)備料車30槽下篩分設(shè)備3132熱風(fēng)爐全景33熱風(fēng)爐-煤氣、空氣閥34熱風(fēng)爐燃燒閥35熱風(fēng)爐熱風(fēng)閥36熱風(fēng)爐倒流休風(fēng)閥37熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機(jī)38高爐送風(fēng)裝置3940煤氣除塵值班室4142噴吹系統(tǒng)煙氣爐43噴吹系統(tǒng)-中速磨機(jī)44噴吹系統(tǒng)-助燃劑儲存罐45噴吹系統(tǒng)-煤粉分配器46噴吹系統(tǒng)-煤粉噴槍47爐前出鐵（鐵溝）48爐前泥炮49爐前開口機(jī)50爐前撇渣器51鐵水罐52鐵水運(yùn)輸機(jī)車53爐渣處理54爐渣處理-?；?5爐渣處理-茵芭法渣處理設(shè)備轉(zhuǎn)鼓56爐渣處理-處理后渣運(yùn)出57三、高爐爐內(nèi)操作基本制度高爐冶煉是一個連續(xù)而復(fù)雜的物理化學(xué)過程，生產(chǎn)要取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)必須實(shí)現(xiàn)高爐爐況穩(wěn)定順行。高爐爐內(nèi)操作的目的是保證上升的煤氣流與下降的爐料順利進(jìn)行。要使?fàn)t況穩(wěn)定順行，操作上必須做到四穩(wěn)定，即風(fēng)量、料批穩(wěn)定，調(diào)劑穩(wěn)定，爐溫穩(wěn)定和爐渣堿度穩(wěn)定，它標(biāo)志著爐內(nèi)煤氣流分布合理和爐溫正常。58高爐爐內(nèi)操作基本制度高爐操作的基本制度包括送風(fēng)制度、裝料制度、造渣制度及熱制度四個方面。選擇好合理的操作制度是高爐操作的基本任務(wù)，它必須依據(jù)原料的理化性能、各種冶煉技術(shù)特征、設(shè)備狀況、高爐爐型特點(diǎn)、大氣溫度和濕度變化及冶煉生鐵的品種等加以選擇。合理的送風(fēng)制度和裝料制度能夠?qū)崿F(xiàn)煤氣流合理分布爐缸工作良好，爐況穩(wěn)定順行。而造渣制度和熱制度不合適時也會影響氣流分布和爐缸工作狀態(tài)，從而引起爐況不順。生產(chǎn)過程常因送風(fēng)和裝料制度不當(dāng)而引起造渣制度和熱制度波動，導(dǎo)致爐況不順。因而要靈活運(yùn)用上部調(diào)劑和下部調(diào)劑手段來操作高爐。591、爐缸熱制度表示熱制度的指標(biāo)有兩個。一個是鐵水溫度，它一般在1450-15500C之間，俗稱“物理熱”。另一個指標(biāo)是生鐵含硅量，生鐵中的硅全部是直接還原得來的，爐缸熱量越充足越有利于硅的還原，生鐵含硅量就越高，所以生鐵含硅量的高低在一定條件下可以表示爐缸熱量的多少，俗稱“化學(xué)熱”。在一般情況下，當(dāng)爐渣堿度變化不大時，二者基本是一致的，即化學(xué)熱愈高，爐溫愈充沛。60熱制度的選擇在一定的原燃料條件下，合理的熱制度要根據(jù)高爐的具體特點(diǎn)及冶煉品種來定。

（1）根據(jù)生鐵的需要，保證生鐵的含硅量、含硫量在所規(guī)定的范圍內(nèi)。冶煉制鋼鐵是，【Si】應(yīng)控制在0.2%～0.5%之間【S】在0.03%。（2）根據(jù)原料條件來選擇

（3）結(jié)合高爐設(shè)備情況選擇熱制度，如高爐爐缸侵蝕嚴(yán)重或冶煉過程出現(xiàn)嚴(yán)重故障時，要規(guī)定較高的爐溫。

（4）結(jié)合技術(shù)操作水平選擇熱制度，如原料中和混勻搞得好，高爐操作水平高時，可以將生鐵含硅量控制在下限，實(shí)現(xiàn)鐵水物理溫度高時的低硅操作。61影響熱制度的主要因素生產(chǎn)中影響熱制度的因素很多，任何影響爐缸內(nèi)熱量收支的因素都會造成熱制度的波動。（1）原燃料性質(zhì)的變化對熱制度的影響。（2）冶煉參數(shù)的變動對熱制度的影響。

（3）由設(shè)備及其它方面的故障引起的，如冷卻設(shè)備漏水、原燃料上的誤差、裝料設(shè)備故障等都能使?fàn)t缸熱制度發(fā)生變化。622、造渣制度造渣制度是控制造渣過程和終渣性能的制度，控制造渣過程實(shí)際上就是控制軟熔帶，控制終渣性能是為了脫硫和控制生鐵含硅等。選擇造渣制度就是要根據(jù)原燃料條件和鐵種要求，從脫硫和順行出發(fā)，控制合適的爐渣堿度和流動性。高爐冶煉對選擇造渣制度的要求：爐料結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)使初渣形成較晚，軟熔的溫度區(qū)間較窄，有利于料柱透氣性的改善。保證爐渣在一定的溫度下有較好的流動性和足夠的脫硫能力。63保證爐渣具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，當(dāng)爐渣成分或溫度發(fā)生波動時能夠保持比較穩(wěn)定的物理性能。當(dāng)冶煉不同的鐵種，爐渣要根據(jù)鐵種的需要促進(jìn)有益元素的還原，防止有害元素進(jìn)入生鐵。表示爐渣堿度的方法：二元堿度、三元堿度、四元堿度。643、送風(fēng)制度送風(fēng)制度是指在一定的冶煉條件下，確定合適的鼓風(fēng)參數(shù)和風(fēng)口進(jìn)風(fēng)狀態(tài)，以達(dá)到煤氣流合理的分布，使?fàn)t缸工作均勻活躍，路況穩(wěn)定順行。

送風(fēng)制度包括風(fēng)量、風(fēng)溫、鼓風(fēng)濕度、風(fēng)口噴吹、富氧情況及風(fēng)口面積和長度等。65送風(fēng)制度檢驗(yàn)指標(biāo)1)風(fēng)口進(jìn)風(fēng)參數(shù)即風(fēng)速和鼓風(fēng)動能,其中風(fēng)速分為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速和實(shí)際風(fēng)速。

2)風(fēng)口前燃料燃燒產(chǎn)生的熱煤氣參數(shù)，主要是理論燃燒溫度。3)風(fēng)口前回旋區(qū)的深度和截面積。4)風(fēng)口周圍工作的均勻程度。66日常操作調(diào)劑···67·A風(fēng)量

風(fēng)量對高爐冶煉的下料、煤氣流分布、造渣制度都將產(chǎn)生影響。一般情況下，風(fēng)量與下料速度、冶煉強(qiáng)度成正比關(guān)系，但它只有在燃燒比降低或維持燃料比不變的條件下，上述關(guān)系才成立，否則適得其反。風(fēng)量調(diào)節(jié)作用：1控制料速，達(dá)到預(yù)期的冶煉強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)料速均衡不變。2控制氣流，爐況不順初期，減少風(fēng)量是降低壓差、消除管道、防止難行、崩料和懸料的有效手段。3在爐涼時，采取減風(fēng)措施來控制下料速度，能使?fàn)t溫穩(wěn)定回升。B風(fēng)溫

提高風(fēng)溫是強(qiáng)化冶煉的主要措施。提高風(fēng)溫能增加爐爐缸高溫?zé)崃康氖杖?，也就同時增加了鼓風(fēng)動能，提高了爐缸溫度，活躍爐缸，促進(jìn)煤氣流初始分布合理，改善噴吹燃料的效果。因此，在高爐生產(chǎn)中，要采用高風(fēng)溫操作，充分發(fā)揮熱風(fēng)爐的能力及高溫對爐況的有力作用。風(fēng)溫調(diào)節(jié)的原則：1)經(jīng)濟(jì)性原則。2)順行原則。

由于提高風(fēng)溫會導(dǎo)致爐缸溫度升高，上升煤氣的上浮力增加而不利于順行，在調(diào)劑時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1)因爐熱而需要減風(fēng)溫時幅度要大一些，一步到位將風(fēng)溫減到高爐需要的水平。

2)在噴吹燃料情況下，一般不使用風(fēng)溫調(diào)節(jié)爐況，而是將風(fēng)溫固定在較高水平上，用煤粉來調(diào)節(jié)爐溫。

3)風(fēng)溫對焦比的影響，風(fēng)溫愈低，調(diào)高風(fēng)溫時降低焦比效果愈顯著。反之，風(fēng)溫逐漸調(diào)高，降低焦比的效果逐步減小。68C風(fēng)壓

風(fēng)壓直接反應(yīng)爐內(nèi)煤氣量與料柱透氣性的適應(yīng)情況，它的波動是冶煉過程的綜合反映，也是判斷爐況的重要依據(jù)。D鼓風(fēng)濕度

全焦冶煉的高爐，采用加濕鼓風(fēng)最有利，它能控制適宜的理論燃燒溫度，使風(fēng)溫固定在最高水平。

加濕鼓風(fēng)對高爐順行的影響是，鼓風(fēng)水分在爐缸內(nèi)分解，使風(fēng)口回旋區(qū)溫度有所降低，這樣有利于消除由于高風(fēng)溫或爐熱引起的熱懸料或難行現(xiàn)象。如前所述，加濕鼓風(fēng)需要熱補(bǔ)償，對降低焦比不利。69E噴吹燃料

噴吹燃料不僅在熱能和化學(xué)能方面可以取代焦炭，而且也增加了一個下部調(diào)節(jié)手段。噴吹燃料不僅在熱能和化學(xué)能方面可以取代焦炭，用煤量來調(diào)節(jié)爐溫。F富氧鼓風(fēng)

空氣中的氧氣含量在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為21%，采用不同方法，提高鼓風(fēng)中的氧含量就叫富氧鼓風(fēng)。富氧鼓風(fēng)減少煤氣含氮量，使得單位生鐵煤氣生成量減少，因?yàn)楦谎豕娘L(fēng)可以提高風(fēng)口前理論燃燒溫度，有利于提高爐缸溫度和冶煉強(qiáng)度及增加噴煤量。同時也增加了一個下部調(diào)節(jié)手段。富氧后不僅能提高冶煉強(qiáng)度，而且能增加產(chǎn)量。應(yīng)注意富氧鼓風(fēng)只有在爐況順行的情況下才宜進(jìn)行，一般情況，在爐況順行不好，如發(fā)生懸料、塌料等情況及爐內(nèi)壓差高，不接受風(fēng)量時，首先減少氧量，并相應(yīng)減少噴煤量。70G風(fēng)口面積和長度在一定風(fēng)量下，風(fēng)口面積和長度對風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)狀態(tài)起決定性的作用。選擇風(fēng)口面積的依據(jù)：√原燃料條件改善時，如原燃料強(qiáng)度高、粒度均勻、粉末和渣量少時，爐料透氣性改善，有可能接受較高的鼓風(fēng)動能和壓差操作，否則相反；√噴吹燃料使?fàn)t缸煤氣體積增大，促使煤氣流向爐缸中心發(fā)展，為防止中心氣流過吹，應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大風(fēng)口面積；√高爐失常時，由于長期減風(fēng)操作而造成爐缸中心堆積，爐缸工作狀態(tài)出現(xiàn)異常。為盡快消除爐況失常，發(fā)展中心氣流，活躍爐缸工作，應(yīng)采取縮小風(fēng)口面積或堵死部分風(fēng)口的措施。選擇風(fēng)口長度的依據(jù)：

當(dāng)高爐為低冶煉強(qiáng)度生產(chǎn)或爐墻侵蝕嚴(yán)重時，可采用長風(fēng)口操作。因?yàn)槭褂瞄L風(fēng)口送風(fēng)易使循環(huán)區(qū)向爐缸中心移動，有利于吹透中心和保護(hù)爐墻。風(fēng)口長度一般為380-550mm，大型高爐控制在上限或者更長，如寶鋼高爐的風(fēng)口長度達(dá)到700mm左右。300m3高爐風(fēng)口長度多在240-260mm。714、裝料制度·

裝料制度是高爐上部調(diào)劑的基本手段。高爐上部氣流分布調(diào)節(jié)是通過變更裝料制度，及裝入順序、裝入方法、旋轉(zhuǎn)溜槽傾斜、料線和批重等手段，調(diào)整爐料在爐喉的分布狀態(tài)，從而使氣流分布更合理，以充分利用煤氣能量，達(dá)到高爐穩(wěn)定順行、高效生產(chǎn)的目的。爐料裝入爐內(nèi)的設(shè)備有鐘式裝料設(shè)備和無鐘裝料設(shè)備。72裝入順序

焦炭和礦石入爐的先后次序稱為裝料順序。先礦后焦的順序稱為正裝，先焦后礦的裝入順序稱為倒裝。

無鐘爐頂克服了鐘式爐頂?shù)娜秉c(diǎn)，使?fàn)t料在爐喉分布更加合理，操作更加靈活。無鐘爐頂?shù)姆植剂闲问接卸c(diǎn)、環(huán)形、扇形和螺旋等。目前國內(nèi)外廣泛采用無鐘爐頂布料。

定點(diǎn)布料。這種布料方式是手動進(jìn)行，定點(diǎn)布料可任意角度進(jìn)行布料，其作用是賭賽煤氣管道行程。

環(huán)形布料。環(huán)形布料因?yàn)槟茏杂蛇x擇溜槽傾角，所以可在爐喉任一部位做單、雙、多環(huán)形布料。隨著溜槽傾角的改變，可將焦炭和礦石布在距離中心不同部位上，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整邊緣或中心的煤氣分布。

扇形布料。這種布料為手動操作。因溜槽可以任意半徑和角度向左右旋轉(zhuǎn)，當(dāng)生產(chǎn)偏料或局部崩料時，采用此種布料形式。

螺旋布料。螺旋布料自動進(jìn)行，它是無料鐘最基本的布料方式。螺旋布料時溜槽在作勻速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時作徑向運(yùn)動而形成的變徑螺旋行爐料分布。73批重大小

批重對爐料在爐喉分布影響很大。批重小時布料不均勻，小到一定程度，將使邊緣和中心出現(xiàn)無礦區(qū)。批重增大，則礦石分布均勻，相對加重中心而疏松邊

緣；而且軟熔帶氣窗增大，料柱界面效應(yīng)減小，有利于改善料柱透氣性。對于

料鐘式高爐，一般情況下，小爐批加重邊緣，大礦批加重中心，如此重過大，

不僅加重中心，而且也有加重邊緣的趨勢。對于無料鐘爐頂高爐，調(diào)整煤氣流

分布主要靠采用調(diào)整布料角度。擴(kuò)大礦批有利于礦石均勻分布，軟熔帶透氣性

改善，從而可以促進(jìn)順行，焦比降低。但礦石批重過大會造成料柱透氣性變壞，不利于順行。生產(chǎn)實(shí)踐表明，合理批重大小與下列因素有關(guān)：礦石批重與原料

的關(guān)系。入爐料含F(xiàn)e越高，粉末越少，料柱的透氣性好，批重可以擴(kuò)大。

批重與噴吹燃料的關(guān)系。當(dāng)噴吹燃料量增加時，礦石批重隨之?dāng)U大。噴吹的燃料在風(fēng)口前燃燒分解，使?fàn)t缸煤氣體積和爐腹煤氣體積速度增加，促使中心氣流發(fā)展，需適應(yīng)擴(kuò)大批重，來抑制中心氣流。

批重與爐容的關(guān)系。隨著爐容的增加，爐喉直徑也增加，爐喉面積相應(yīng)加大，為保證煤氣流合理分布，必須相應(yīng)擴(kuò)大礦石批重。

批重與冶煉強(qiáng)度的關(guān)系。隨著冶煉強(qiáng)度的提高，風(fēng)量就逐漸增加，中心氣流加大，需適應(yīng)擴(kuò)大批重，來抑制中心氣流。74料線

在鐘式高爐上，調(diào)整料線的高低，可以改變爐料堆尖位置與爐墻的距離。料線在爐料與爐喉碰撞點(diǎn)以上時，提高料線，爐料堆尖逐步離開

爐墻向中心移動，有疏松邊沿的作用。反之，當(dāng)料線降低時，有加重

邊沿的作用。料線在爐喉碰撞點(diǎn)位置，邊緣最重。在碰撞點(diǎn)以下時，

將使布料混亂。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，料線過高或過低不僅對爐頂設(shè)備不利，而且對爐況和爐溫也有很大影響。因此每座高爐必須有自己合適的料

線。

對于無鐘爐頂高爐裝料調(diào)整的作用不大，因?yàn)榭梢杂貌剂狭锊劢嵌葋碚{(diào)堆尖位置，而且鐘式爐頂上堆尖只能在爐喉間隙范圍內(nèi)調(diào)整，無鐘爐頂高爐上可在爐喉半徑的任何點(diǎn)上調(diào)整。75·

直接判斷法：高爐爐況的直接判斷法是高爐操作者獲得高陸信息的方法之一，雖然所觀察到的往往是高爐的變化結(jié)果，但在爐況波動較大時，仍顯示它的重要性。要掌握這種方法，就必須勤觀察，細(xì)對比，日積月累，才能達(dá)到熟練辨識的程度。（包括看風(fēng)口、看渣鐵、看料速和料尺的運(yùn)動狀態(tài)等）。76·

間接判斷法：隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，高爐檢測手段也越來越多，檢測精度也在不斷提高，高爐自動化程度也越來越高，這些都大大方便了操作者對爐況的掌握，為準(zhǔn)確判斷和調(diào)劑爐況奠定了良好的基礎(chǔ)。（包括十字測溫、壓量關(guān)系、爐頂煤氣壓力曲線、爐體溫度、爐體水溫差、煤氣在線監(jiān)測等）。77正常爐況：是指高爐穩(wěn)定順行的爐況

正常爐況的標(biāo)志能夠反映爐缸工作、下料和煤氣流分布的特征，即爐缸工作均勻活躍，爐溫充沛穩(wěn)定，煤氣分布合理。其具體標(biāo)志如下：風(fēng)口明亮，焦炭活躍，風(fēng)口前無生料、不掛渣，風(fēng)口破損極少；爐溫充足，爐渣流動性好，上渣不帶鐵，渣溝不結(jié)厚殼，渣口燒損極少；鐵水白亮，物理熱高，成分相對穩(wěn)定；爐頂溫度有規(guī)律波動；風(fēng)壓平穩(wěn)，風(fēng)量微微波動，曲線畫圓，透氣性指數(shù)變化平穩(wěn)，無鋸齒狀；頂壓穩(wěn)定，沒有頻繁的上下尖峰；

下料均勻，不停滯、不塌落，沒有時快時慢的現(xiàn)象，雙探尺基本一致，料尺曲線整齊，傾角穩(wěn)定；

爐喉CO2曲線接近于對稱的雙峰形，中心峰谷較為開闊，尖峰位置在第2點(diǎn)或第3點(diǎn)；邊緣與中心數(shù)值相近或稍高一些，且CO2%平均值較高；爐喉、爐身、爐基溫度變化不大；爐喉、爐腰和爐身等處冷卻水溫差符合規(guī)定要求；78失常爐況具體的表現(xiàn)如下：A:爐況不順行及煤氣流與爐料相對運(yùn)動失常方面有：

邊沿過輕：表示邊沿煤氣過分發(fā)展，熱能化學(xué)能利用不好，焦比高，鐵水質(zhì)量不好。邊沿過重：即邊沿煤氣量不夠，下料慢，爐況難行，爐墻結(jié)厚等可能發(fā)生。

管道與偏行：局部煤氣流過大，星城管道現(xiàn)象，或某一方向布料不均勻而煤氣流過大等。連續(xù)崩料：由于某種原因，崩料現(xiàn)象連續(xù)不斷。懸料：懸料生產(chǎn)后，風(fēng)壓升高，風(fēng)量降低，料尺不動，料柱停滯不下降。B:爐缸工作失常方面：爐況熱行：爐溫偏高，風(fēng)壓上升，風(fēng)量減少，下料變慢，爐況不穩(wěn)。爐況冷行：爐溫偏高，風(fēng)壓下降，風(fēng)量增加，下料變快，爐況不穩(wěn)。

爐缸堆積：爐缸工作不均勻，從部位上有邊沿堆積，局部堆積和中心堆積三種。從原因上可以分為成渣性堆積，石墨性堆積和爐溫堆積三種。79失常爐況C:爐型失常方面:

爐墻結(jié)厚：局部爐墻變厚，影響爐料下降和煤氣流的正常分布，使?fàn)t況受到影響而失常。

爐墻結(jié)瘤：從實(shí)質(zhì)上看，爐墻結(jié)厚與爐墻結(jié)瘤無本質(zhì)區(qū)別，結(jié)厚部位局部突出后形成所謂爐瘤。D:設(shè)備失常方面：

1）風(fēng)口大量燒壞。由于焦炭不好，導(dǎo)致爐缸堆積以及原料成分等因素可能導(dǎo)致高爐風(fēng)口大量破損，以致使?fàn)t況失常。

2）渣口大量燒壞。由于造渣制度不當(dāng)?shù)仍?，使渣口?yán)重破損而使?fàn)t況失常。3）爐底嚴(yán)重侵蝕，爐缸燒穿等原因也能導(dǎo)致爐況失常80日鋼為了配合國家產(chǎn)業(yè)政策，尋求經(jīng)濟(jì)增長模式的全面轉(zhuǎn)變,走資源開發(fā)與節(jié)約并重的新型發(fā)展道路。向以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長模式轉(zhuǎn)變。在這種背景下，日鋼鐵前借鑒國內(nèi)先進(jìn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。摸索、總結(jié)、整理出一系列專有技術(shù)如：煉鐵優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)冶強(qiáng)冶煉技術(shù)’，‘高鋁礦冶煉技術(shù)’，‘大渣量高噴煤比低燃料比操作技術(shù)’、‘8364高爐操作規(guī)范’、高爐余壓發(fā)電技術(shù)、鐵前循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)等。這些技術(shù)改寫了日鋼的歷史，形成了日鋼技術(shù)特色，發(fā)掘了被主流生產(chǎn)技術(shù)所隱藏的巨大價(jià)值。大大提高了企業(yè)技術(shù)水平，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，提高了81日鋼煉鐵的特點(diǎn)日鋼高爐操作法：8364高爐操作規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化操作；關(guān)注表征爐缸活躍的參數(shù)，出凈渣鐵，以活躍爐缸為核心。爐況管理三抓兩查三提高。技術(shù)參數(shù)、指標(biāo)與成本：煉鐵是公司重要的效益點(diǎn)。82日鋼大渣量高噴煤比低燃料比操作技術(shù)83煉鐵生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)渣量超過350kg/t時，煤比不宜超過180kg/t；渣量超過300kg/t時，煤比不宜超過200kg/t。但是，隨著國際市場鐵礦石價(jià)格不斷上漲，人們不得不考慮低品質(zhì)鐵礦的利用。但隨著鐵品位下降，高爐冶煉的渣比增加，增加了高爐冶煉難度。日鋼通過深入的技術(shù)研究，成功地摸索出一套低成本爐料結(jié)構(gòu)的冶煉技術(shù)，主要特點(diǎn)：低品位、大渣量、高鋁渣。通過2007、2008年兩年的生產(chǎn)實(shí)踐，采取高風(fēng)溫、大富氧、助燃劑噴吹等技術(shù)措施，提高煤粉置換比，降低燃料消耗，突破了大渣量、高煤比、低燃料比冶煉的技術(shù)瓶頸。大渣比、高煤比具體措施：841、提高焦碳質(zhì)量隨著煤比提高，礦焦比增加，焦炭在爐內(nèi)將承受更大的負(fù)荷；同時，風(fēng)口煤粉燃燒，增加了CO2濃度，加劇焦炭的氣化反應(yīng)，降低焦炭強(qiáng)度。因此，高噴煤冶煉，必須提高對焦炭質(zhì)量要求。2、提高煤粉質(zhì)量噴吹煤粉取代焦炭，降低燃料單價(jià)，煤粉質(zhì)量也是關(guān)鍵。煤粉質(zhì)量的如何控制，也是取得最佳噴煤效益必須考慮的問題，對此，日鋼建立起完備噴吹煤質(zhì)量評價(jià)體系，保證了噴吹煤粉的質(zhì)量。3、技術(shù)革新，解決超高濃相噴吹問題超高濃相噴吹時容易發(fā)生堵槍、結(jié)焦等，甚至燒槍，影響煤比增加，是制約噴吹的一個關(guān)鍵性問題。為解決噴煤輸送問題，日鋼將煤粉-200目粒級由原

60～70%降至40～50%，噴吹濃度降至30～40kg/m3，提高噴吹壓力，改善輸煤流態(tài)化效果，實(shí)現(xiàn)了單槍噴煤量達(dá)到1.5t/h，滿足了高爐的高煤比需求。降低燃料比措施：85（1）提高煤粉置換比。煉鐵噴煤實(shí)踐表明，當(dāng)煤比低于180kg/t時，煤粉風(fēng)口燃燒率70～80%；煤比達(dá)到200kg/t時，煤粉風(fēng)口燃燒率60～70%，說明超180kg/t部分的煤粉在風(fēng)口燃燒不超過20%。因此，可以說明改善煤粉燃燒，減少未燃煤粉，是實(shí)現(xiàn)高爐高煤比的技術(shù)關(guān)鍵。①大富氧。大富氧與高煤比相結(jié)合，當(dāng)高爐將富氧率提高到3.5～4.5%，煤粉置換比提高到0.95～1.05，富氧的效益增加。此外，提高富氧率，有利于理論燃燒溫度升高，增加1%富氧率，提高煤比15～20kg/t。②噴吹助燃劑。日鋼高爐，率先采用噴吹輕燒白云石等熔劑作為助燃劑，改善煤粉燃燒。助燃劑配比３～５％，降低燃料比５～８kg/t，同時減少燒結(jié)礦中熔劑的配比。③均噴廣噴。限制噴煤量調(diào)節(jié)幅度、頻次，單次調(diào)整煤量不超過0.5噸