衡钢高炉保持稳定高效生产应做好的几项工作

1、赵总经理、刘副总经理，您们好！近期有电话告知有时高炉生产不太稳定，我不知道具体原因与情况，就急着赶写讲义，现已初步完成，请审阅。现传给吴斌同志转给炼铁厂，并请郭副厂长、熊副厂长研究并向有关同志讲解与研究应用方法。若发现有什么错误，什么地方看不懂的问题，请转告给我，或我去衡钢时做解答。祝大家春节快乐，万事如意！魏升明2010年元月24日衡钢高炉保持稳定高效生产应做好的几项工作衡钢高炉投产一年来，已取得很大成绩。要长期稳定高效生产，必须做好以下几项工作。一、搞好入炉原燃料的管理与加工。在公司选定采购标准之后，要通过厂内管理与加工提高精料水平，做到“稳定”、“知道”。高炉顺行的核心是透气性、透液性。

2、烧结矿、矿石、焦炭及入炉辅料都要一定的冷热强度、粒度均匀、筛除粉末。严把入厂检验关、分类堆放、料场混匀、烧结矿成份与冶金性能、焦炭成份性能等都要“稳定”，而且稳定程度越高越好。这些数据包括入炉有害元素负荷等都要“知道”，以便采取应对措施。入炉矿石中，烧结矿比例最多，尽量提高质量，是最好的改善炉料。二、高炉操作是运用送风制度，装料制度、造渣制度、热制度、冷却制度管好炉缸、炉顶、炉体三个地方、炉况顺行、减少悬料、坐料，做到“正确认识”与“活学活用”。1、管理好炉缸。炉缸是高炉煤气发源地和冶炼进程的终结区，炉缸初始煤气分布状况决定了炉缸截面积的温度与热量分布，它不仅对炉缸的渗碳、精还原降低渣中FeO

3、含量，脱除硫等有害元素、铁水温度、渣铁流动性有很大影响，也对上部各高度的温度与煤气流分布及软融带形状与位置有很大影响。所以管理好炉缸是稳定高效生产基础。管理好炉缸的目的是炉缸有所需要的热储备、铁水温度达标，1渣、铁有良好的流动性、有很强的精还原与脱除有害杂质的能力和初始煤气的合理分布。检验炉缸工作有三类指数：（1）计算类：如风速、动能、风口前理论燃烧温度。（2）检测类：如风口前回旋区深度，铁水温度、渣中FeO含量，硫分配系数、炉芯温度，炉缸炉底温度等。（3）感观类：如风口动能过大过小各种仪表的表现。计算类指数中风速、动能的合适数值，不同高炉、不同条件不同，同一高炉不同条件也不同，并且合适值都有

4、较大的波幅。运用时要先比较一下现在值与正常值的差距，若未达到公认的合适值，就要分析是高炉不接受未达到还是高炉可接爱未达到。用感观动能过大过小的表现来区别。当高炉不接受达不到时是透气性、透液性变差，甚至产生了堆积。此时应改善透气性、透液性、清除堆积，才能改善炉缸工作，强行“吹透”会适得其反。风口前理论燃烧温度，每座高炉有自己的计算条件与公式，同一高炉不同条件合适的温度也不一样。以首钢老1#高炉和4#高炉为例。从上表可以看出：风口前理论燃烧温度合适值与燃料比、吨铁煤气量有关，燃料比高、吨铁煤气量多就可低一些，是温度和热量的相互关系。温度过高会产生挥发物沉积影响顺行，它的下限是满足炉2缸反应所需热量

5、和将渣铁加热到1450以上，整个范围应是19002300。所以运用此数值时，一定要分析冶炼条件。反映炉缸工作好坏的一个重要指数是：风口前回旋区深度（面积），回旋区是由风速动能及碳素燃烧产生的膨胀功形成的。检测回旋区深度的方法有：在生产时从风口插钢纤测量法，休风后由风口向炉芯取焦法及瑞典的是SSAB律勒欧的生产时用微波探测法等。有些厂搞去风速、动能等与回旋深度的计算法，当需验证。因为回旋区在形成的初始阶段是随风速、动能的增加而延长，但回旋区到一定深度后就没有这个对应关系了，回旋区的合理深度，日本人将它计算为面积。认为回旋区面积占炉缸面积的4749%为好，小高炉可到50%，鞍钢过去研究的结果是：L

6、=0.874+1.403×10-4VU，我总结的是L=0.424+0.068d+0.003d2，试中L回旋区深度（m），VU高炉有效容积（m3），d炉缸直径（m）。高炉有了合适的回旋区深度，就为形成合理的煤气初始分布创造条件。真正搞好炉缸工作，不仅与送风制度有关，而是各制度互相配合，要选择好合适的造渣制度，如炉渣碱度，渣成份的相互比例，使炉渣能有良好的流动性，融化热，及脱除有害元素的能力。合适的装料制度，促进软融带形状，位置合适。合适的热制度，同样影响软融带形状位置及初始煤气流的分布。关于热制度中，物理热（铁水温度）与化学热（生铁中含Si）之间谁最代表热制度，按理应是物理热铁水温度、

7、它是保证铁水流动的基本条件。可能早期没有测量铁水温度的条件，用生铁含Si已形成习惯，需要改变这个观念才能炼好低Si3生铁，当然稳定物理热铁水温度要求条件要稳定，操作水平更高。一般造渣制度、热制度选定后，日常就靠送风制度与装料制度，特别是送风制度的调剂促进炉缸炉渣、生铁的温度、成份均匀稳定，精还原与脱除有害元素能力强。炉缸不同程度透气性、透液性降低，都可称为炉缸堆积，按堆积地区可分为炉缸边缘的局部或全部堆积，中心堆积，按堆积的性质可分为石墨堆积，渣性堆积、渣铁混合物堆积。造成堆积的原因很多，有原燃料质量下降，某种操作制度不合理及漏水等等。处理堆积的方法，要根据产生堆积原因、部位、性质、堆积程度，

8、采取不同改善渣、铁流动性的方法清除堆积，因漏水造成的必须立即断水，因某项操作制度造成的也要在洗炉的同时调整好该制度，才能使炉缸活跃。2、管好炉顶，目标是搞好炉料在炉顶合理分布，实现煤气流合理分布，达到炉料下降顺利，煤气热能、化学能高效率的利用。合理煤气分布，不是单纯给煤气找出路，它是炉料流与煤气流相对运动与煤气热能、化学能高效利用的统一，煤气流在炉内的疏导与抑制，是在相对运动顺行的基础上加强抑制，实现能量的高效率利用。各高炉的冶炼条件不同，操作水平不同，煤气利用率就不同，表现在炉喉半经方向及圆周各点的煤气温度与煤气中CO2含量会有差别。但以下几点是必须认识和做到的。（1）中心煤气流应该开放。可

9、减少炉料之间和炉料与炉墙之间的磨擦力，增加炉料下降的有效重量，可促进圆周煤气分布均匀，加快中心焦堆的置换速度，促进炉缸活跃，可多喷煤粉，有利延长高炉4寿命。（2）炉喉半径从边缘到中心各点开放程度都有速度与温度的极限。要求边缘煤气流最低速度以不产生炉墙粘结粉尘为度。周围四个方向均匀，避免产生炉墙偏蚀。发展边缘时，面积不能过宽，过宽不仅影响煤气能量利用，还容易产生局部管道行程。开放中心也不能面积过大。过大也会影响出现煤气温度突然快速上升。甚至影响到炉顶混合煤气温度的超出标准的升高现象。要求炉顶布料焦炭与矿石有一定宽度的平台和边缘到中心各点合适的矿焦比。为保证中心煤气流开放，中心应堆放焦炭多一些，现

10、在有两种理论，宝钢也是如此，一是“漏斗论”，认为焦炭在炉内堆角小，易滚到中心。另一种是“中心加焦”。不论哪种说法都是中心要装焦炭多一些。实际生产时炉顶布料的真实料面还在研究。乌克兰的克里沃洛什9#高炉装了20个雷达探测布料料面，德国用探针探测布料料面，形状也不一样。改善煤气利用应在炉况顺行、四周均匀的情况下，充分利用炉喉截面积，焦炭、矿石的布料平台尽量靠近边缘与加大宽度。（3）稳定合理的煤气分布是从炉缸初始分布经软融带到散料体形成的，所以当炉缸失常时光靠上部调节作用不大，必须从炉缸做起，活跃炉缸，上、下部调节配合，才能达到煤气合理分布的目的。关于料批大小与小时料速问题，扩大料批一般属于进攻性调

11、节，要求在顺行、煤气合理分布的基础上进行，料批扩大后，仍保持煤气合理分布。小时料速，应以炉顶混合煤气温度允许的高低及波幅为依据，扩大料批、减少小时料速，炉顶混合煤气温度的高低和波幅必须5在允许的范围内。否则不宜进行。3、管好炉体。管好炉体的任务是，防止炉体各部位发生粘结（结瘤），渣皮脱浇，损坏冷却水箱。以至发生偏蚀和烧穿；使高炉保持为一个完好的生产工具，延长高炉寿命。检测炉体常用炉墙各部位温度、热负荷等指数。都应保持在稳定的合适范围。炉内软融带以下，上要靠渣皮自身维护，特别是采用铜冷却壁薄炉衬结构的高炉，很容易形成渣皮。但是，如果炉内热负荷控制不当，渣皮很可能脱落，破坏正常操作炉型。渣皮落入炉

12、缸，会引起热制度波动，甚至导致炉况失常。如何控制炉体各部位的温度与热负荷。一是要找出正常时各部位温度和热负荷及允许的波动范围值为控制基数；二是用上、下部操作制度调剂方法稳定合理煤气流。当炉腰以上出现炉墙温度升高、热负荷增大时，应加重边缘的矿焦负荷、缩短矿石与炉墙边缘的布料距离。对炉腰、炉腹温度与热负荷变化，应调剂中心煤气的开放程度，同时考虑风速、动能及回旋区深度，促使初始煤气合理分布。太钢有用（边缘温度/炉顶温度）控制炉腰以上温度及热负荷变化和用（中心温度/炉顶温度）控制炉腰以下温度及热负荷变化的经验。总之，核心是稳定软融带的位置与形状。如果出现圆周工作不均匀，要查清原因，是布料的偏差还是送风

13、不均，布料偏差要用不规则的倒罐制度与布料方法解决；送风不均就应调整风口布局。鞍钢西区3#高炉就有调整风口布局的经验。关于冷却水与热负荷的调整关系，一般是稳定冷却水温差。水温差升高时加大水量，来水温度可降低，水温差降低时，先提高来水温度，适当减水，但水速不可过低，一般不要低于61.0米/秒为好。对炉缸局部甚至个别冷却水箱的温度高，热负荷过大，先要弄清其真实性，是否有水管堵塞或水箱与炉皮之间串有高温气体，使水箱两边受热造成的？若是水箱两面受热，应将炉皮与水箱之间的空隙灌满泥浆，最好是无水泥浆，而后再测，根据新的实际值，决定是否需要补炉和用何种方法。软融带以上的炉体是煤气流冲刷与物料流下降与炉墙磨擦

14、造成的侵蚀，关健是防止边缘管道行程，炉型不规则不完整时，一般用热喷补方法，保持炉型完整。4、保持炉况顺行，减少坐料。高炉保持高产、优质、低耗和顺行长寿。在操作方面虽然主要取决于操作制度的选择，但不是选择好各项制度就万事大吉了。由于原燃料理化性质的波动，入炉料的称量误差及其他因素变化，炉况随时有小的波动，必须及时加以控制和调剂，否则，任其发展，必然破坏操作制度与顺行。高炉顺行时在教科书和技术操作规程都有十几项的表现，都可归纳为炉料与煤气流相对运动正常、煤气流分布合理、炉料下降均匀，和炉缸工作均匀活跃、炉温充沛稳定两个方面。任何一方面不正常即称为炉况失常，煤气流分布失常影响炉料下降的失常炉况，有边

15、缘过分发展，边缘过重，管道、连续崩料、悬料、坐料等。炉缸工作失常，主要是炉热、炉冷、炉缸堆积等。两者之间既有区别又有联系。下面只讲管道，崩料、悬料、坐料。（1）管道崩料行程管道崩料行程是原燃料质量变差，或送风制度与布料不正确，炉温波动大、炉型不规则等因素影响炉料透气性与所产生的煤气量很7不适应的一种失常炉况表现。它炉内某一局部的煤气流过多，影响炉料的正常下降。管道崩料行程可分为，上部管道崩料与下部管道崩料，还可分边缘管道崩料与中心管道崩料。按原因来分，有炉热、炉冷、炉料粉末过多强度差、布料不正确等引起的管道崩料。其共同征兆是：管道行程时风压下降、风量自动增加。崩料后风压立即上升，风量减少。料尺

16、工作不均匀，出现滑尺、埋尺、停滞、崩落等现象。静压力计、压差计、透气性指数、压量指数波动大。炉顶压力波动大有尖峰。顶温高很多、波动很大，瓦斯灰吹出量增加。严重管道行程时，炉顶的煤气上升管变红，并有炉料的打击声。不同管道崩行程的个性征兆是：在边缘管道行程时，位于管道方位的炉墙与炉顶温度升高，园周四个方向温度分散，管道方向的静压力上升，压差下降而波动，料尺工作不均，出现滑尺、假尺、炉喉煤气CO2曲线四个方向的值差别大，并在管道方向出现第二点的CO2含量低于第一点，严重时，第二、三点都低于第一点。在中心管道行程时，炉身四个方向的静压力值差别不大，都有下降，风压随管道崩料而上下波动，炉顶温度升高急快而

17、不分散，料尺出现停滞崩落现象，风压风量的波动幅度一般比边缘管道崩料时大。另外，上部管道崩料行程，主要反映上部静压力波动大；下部管道崩料行程主要反映下部静压力波动大，并较容易由风口工作看到严重不均匀现象。8处理管道崩料行程的方法，也与生成原因和部位不同而异。（1）上部管道崩料行程时，上部改变布料或加入24批双装炉料，堵塞管道，使煤气重新合理分布。亦可用炉顶高、常压转换的方法到达此目的。同时立即减少鼓风量，缓和煤气量与透气性的矛盾，促使煤气流稳定，料尺工作好转。当这些措施无效时，应放风破坏管道行程，使炉况转入正常，在炉温热行未恢复正常时，采取以上措施是很难达到目的的，只有在炉温稳定或稍向下行时，调

18、剂成功率才能提高。（2）下部管道崩料行程。它多是成渣区透气性变坏的结果，常是炉温基础不高或炉冷时出现。调剂处理此种炉况，要比上部管道崩料行程困难得多，采用炉料双装、改变布料器角度等上部调剂方法，不但无用反而更坏，它亦不可用高、常压转换来处理。发生此炉况时， 首先要狠减风量，适应当时的透气性条件，风量要减到料尺工作和风压、风量稳定为止，切不可一次只减一点点，被迫再减，这样就拖延了处理失常的时间。同时上部要增加发展边缘煤气流的装料比例，及时减轻焦炭负荷或集中加一定量的焦炭，改善炉料透气性，提高边缘温度，防止小风量、低炉温、成渣带位置波动带来下部炉墙结厚。若风量已减至很小了，风压料尺工作仍不稳定，应

19、休风堵上数个风口，这既可破坏管道行程，又能在小风量下保持风速、动能，促使炉缸半径方向煤气流分布趋向合理。（2）悬料它是炉料透气性与煤气量极不适应，炉料停止下降的失常炉况。9它也可分为上部、下部、炉冷、炉热、煤气流失常等各种悬料。主要征兆是风压急剧升高，风量立即下降，料尺停滞，压量指数、透气性指数降低，炉顶压力降低，炉顶温度开始时上升并重叠，连续悬料、上部煤气很少时，顶温下降。上部悬料主要表现上部压差高，风口前焦炭仍活动，风量下降较少；下部悬料主要表现下部压差高，风口前的焦炭几乎不动，风量下降较多；热悬料有一个风压逐步升高向热行的过程；冷悬料也有一个向冷行的过程。处理悬料是一件十分细致的工作，一

20、是要处理及时，除休风后复风时的悬料外，一般要求立即处理。第一次悬料时间最长不超过20分钟，处理得越早，损失越小。相反，拖延时间越长，越难以恢复正常，损失越大。二是要分析好不同情况的悬料，采取正确的方法，力争一次坐料成功。(1)炉温正常，炉况顺行时突然悬料，但风口工作仍较好，这是上面局部透气性不适应造成的悬料可先用炉顶高、常压转换处理或立即坐料，此时坐料后回风风量可以大一些，一般为全风量的70%.恢复正常风量的速度也可以快一些。(2)若炉温热行引起的上部悬料，煤气量与透气性矛盾加大，坐料后的回风风量要稍小一些，一般为全炉量的60 %，而且恢复全风量速度也比较前种悬料慢一些。它只有消除炉温热行之后

21、，才能加快恢复风量的速度，若在悬料前有滑尺崩料行程，坐料后回风风量也要小一些，恢复正常风量的速度也应放慢。10(3)炉冷成渣区透气性变化造成的下部悬料，这时煤气量与透气性的矛盾很大，坐料后的回炉量应更小，一般只有全风量的50%以下。恢复正常风量的速度更慢。不论什么悬料、调剂过程中都要遵守煤气量与透气性相适应的原则，坐料后回风的压力不能高，回风压力低了没关系，只要透气性指数能达到炉料可以自由下降的标准。料尺活动，透气性指数稳定在正常下料范围，可以加快加风速度。否则，会形成连续悬料，炉料透气性越来越坏，要求坐料后回风压力越来越低，才能使透气性指数上升达到料尺活动。另外，连续悬料，不能恢复时，可休风

22、临时堵几个风口，它可使炉缸煤气重新分布适应小风量送风。当顽固悬料炉顶煤气很少时，可改常压停止送煤气，并在炉顶及蒸煤气管道内通入蒸汽，喷吹铁口，保证安全。要防止炉温大幅度波动，防止炉温过低，坐料后应及时加入一定量净焦，在喷吹煤粉情况下要补充足煤粉的少加入量，同时起到改善透气性的作用。不要长时期亏料尺作业，争取及早恢复到按料尺的正常布料。关于炉顶压力的使用，要以入炉风量为依据，入炉多少风量，保持相近的实际风速，使用相应的顶压，不可在入炉风量很小时使用过高顶压，影响煤气流的初始分布和低压差大透气性指数的假象。高炉诸多仪表中，反映炉况顺行最敏感的仪表是透气性指数，它能很好地指导操作。应认真用好它。搞好高炉顺行的重要环节，