高炉冶炼是一个连续而复杂的物理、化学过程，它不但包含有炉料的下降与煤气流的上升之间产生的热量和动量的传递，还包括煤气流与矿石之间的传质现象。只有动量、热量和质量的传递稳定进行，高炉炉况才能稳定顺行。高炉要取得较好的生产技术经济指标，必须实现高炉炉况的稳定顺行。高炉炉况稳定顺行一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀，炉温稳定充沛，生铁合格，高产低耗。要使炉况稳定顺行，高炉操作必须稳定，这主要包括风量、风压、料批稳定、炉温稳定和炉渣碱度稳定以及调节手段稳定，而其主要标志是炉内煤气流分布合理和炉温正常。 高炉冶炼的影响因素十分复杂，主要包括原燃料物理性能和化学成分的变化；气候条件的波动；高炉设备状况的影响；操作者的水平差异以及各班操作的统一程度等。这些都将给炉况带来经常性的波动。高炉操作者的任务就是随时掌握影响炉况波动的因素，准确地把握外界条件的变动，对炉况做出及时、正确的判断，及早采取恰当的调剂措施，保证高炉生产稳定顺行，取得较好的技术经济指标。
选择合理的操作制度是高炉操作的基本任务。操作制度是根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。合理的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，从而获得优质、高产、低耗和长寿的冶炼效果。
高炉基本操作制度包括：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。高炉操作应根据高炉强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况来选择合理的操作制度，并灵活运用上下部调节与负荷调节手段，促使高炉稳定顺行。
一． 炉缸热制度
炉缸热制度是指高炉炉缸所应具有的温度和热量水平。炉缸热制度直接反映炉缸的工作状态，稳定均匀而充沛的热制度是高炉稳定顺行的基础。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，铁水温度一般为1350～1550℃，炉渣温度一般比铁水温度高50～100℃。炉温是否正常不但要看渣铁
温度的高低，还要看出铁过程中铁水、炉渣化学成分的变化情况，即观察出铁过程中渣铁温度的稳定情况。生产中常用生铁含硅量的高低来表示高炉炉温水平。铁水中含硅量越高，铁水温度越高，反之则铁水温度越低。依据铁水温度控制高炉操作参数，可以准确地掌握高炉热态走势，保持高炉长期稳定顺行。
一般而言，用渣铁温度代表炉温的，称为“物理热”；用生铁含硅量代表炉温的，称为“化学热”。
（一） 热制度的选择
热制度的选择主要根据高炉的具体特点、冶炼品种和高炉使用原燃料条件来决定。选择合理的热制度应结合以下几方面来考虑：
1. 根据生产铁种的需要，选择生铁含硅量在经济合理的水平。冶炼炼钢生铁时，[Si]含量一般控制在0．3％～0．6％之间。冶炼铸造生铁时，按用户要求选择[Si]含量。为稳定炉温，上、下两炉[Si]含量波动应小于0．1％，并努力降低[Si]含量的标准偏差。
2 .根据原料条件选择生铁含硅量。冶炼含钒钛铁矿石时，允许较低的生铁含硅量。对高炉炉温的要求不但要选择铁水中的[Si]，还应与铁水中的[Ti]综合考虑，可以用铁水的[Si]+[Ti]来表示炉温。
3. 结合高炉设备情况选择热制度，如炉缸严重侵蚀时，以冶炼铸造铁为好，因为提高生铁含硅量，可促进石墨碳的析出，对炉缸有一定的维护作用。
4. 结合技术操作水平与管理水平选择热制度，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；反之在原燃料管理稳定、强度好、粉末少、含硫低的条件下，可维持较低的生铁含硅量。
(二)影响热制度的主要因素
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：
1．原燃料性质变化：主要包括焦炭灰分、含硫量、焦炭强度、矿石品位、还原性、粒度、含粉率、熟料率、熔剂量等的变化。
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％，焦比约降低2％，产量提高3％。烧结矿中FeO含量增加l％，焦比升高l．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。
一般情况下，焦炭带入炉内的硫量约为硫负荷的70％～80％。生产统计表明，焦炭含硫增加0．1％，焦比升高l．2％～2．0％；灰分增加l％，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。随着高炉煤比的提高，在考虑焦炭含硫量和灰分对热制度影响的同时，还应充分考虑煤粉发热量、含硫量和灰分含量的波动对热制度的影响。
2. 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。
鼓风带入的物理热是高炉生产主要热量来源之一，调节风温可以很快改变炉缸热制度。喷 吹燃料也是高炉热量和还原剂的来源，喷吹燃料会改变炉缸煤气流分布。风量的增减使料速发生变化，风量增加，煤气停留时问缩短，直接还原增加，会造成炉温向凉；装料制度如批重和料线等对煤气分布、热交换和还原反应产生直接影响。
3. 设备故障及其他方面的变化：下雨等天气变化导致入炉原燃料含水量增加、入炉料称量误差等都能使炉缸热制度发生变化。高炉炉顶设备故障，悬料、崩料和低料线时，炉料与煤气流分布受到破坏，大量未经预热的炉料直接进入炉缸，炉缸热量消耗的增加使炉缸温度降低，炉温向凉甚至大凉。同样冷却设备漏水，导致炉缸热量消耗的增加使炉缸温度降低，造成炉冷直至炉缸冻结。因此，为了保证炉缸温度充足，当遇到异常炉况时，必须及时而准确地调节焦炭负荷。
二.送风制度
送风制度是指在一定的冶炼条件下，高炉
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。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。 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。
1．鼓风动能与原料条件的关系。原燃料条件好，能改善炉料透气性，利于高炉强化冶炼，允许使用较高的鼓风动能。原燃料条件差，透气性不好，不利于高炉强化冶炼，只能维持较低的鼓风动能。
2．鼓风动能与燃料喷吹量的关系。高炉喷吹煤粉，炉缸煤气体积增加，中心气流趋于发展，需适当扩大风口面积，降低鼓风动能，以维持合理的煤气分布。
但随着冶炼条件的变化，喷吹煤粉量增加，边缘气流增加。这时不但不能扩大风口面积，反而应缩小风口面积。因此，煤比变动量大时，鼓风动能的变化方向应根据具体实际情况而定。
3．选择适宜的风口面积和长度。在一定风量条件下，风口面积和长度对风口的进风状态起
决定性作用。冶炼强度必须与合适的鼓风动能相配合。风口面积一定，增加风量，冶强提高，鼓风动能加大，促使中心气流发展。为保持合理的气流分布，维持适宜的回旋区长度，必须相应扩大风口面积，降低鼓风动能。
在一定冶炼强度下，高炉有效容积与鼓风动能的关系见表4—1。高炉适宜的鼓风动能随炉容的扩大而增加。大型高炉炉缸直径较大，要使煤气分布合理，应提高鼓风动能，适当增加回旋区长度。炉容相近，矮胖多风口高炉鼓风动能相应增加。
鼓风动能是否合适的直观表象见表4—2。在高强度冶炼时，由于风量、风温保持最高水平，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缘与中心气流，调节风口直径和长度便成为下部调节的重要手段。
高炉失常时，由于长期减风操作而造成炉缸中心堆积，炉缸工作状态出现异常。为尽快消除炉况失常，可以采取发展中心气流，活跃炉缸工作的措施，即缩小风口面积或堵死部分风口。但堵风口时间不宜过长，以免产生炉缸局部堆积和炉墙局部积厚。
为保持合理的初始煤气分布，应尽量采用等径的风口，大小风口混用时，力求均匀分布。但为了纠正炉型或煤气流分布失常除外。
使用长风口送风易使循环区向炉缸中心移动，有利于吹透中心和保护炉墙。如高炉炉墙侵蚀严重或长期低冶炼强度生产时，可采用长风口操作。为提高炉缸温度，风口角度可控制在3°～5°。
表4—1 高炉有效容积与鼓风动能的关系
表4—2 鼓风动能变化对有关参数的影响
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