【文章內(nèi)容簡介】 渣鐵物理熱時高爐冶煉最基本、最重要的前提，甚至在順行和爐渣發(fā)生異常的時候，必須先保證爐渣，否則是不可能有順行的，近期一、四高爐相繼發(fā)生的路涼事故，給煉鐵工作者的教訓(xùn)是非常深刻的。我們平時講的渣鐵物理熱量充沛，實際上是渣鐵的物理熱充沛，即渣鐵的溫度比較高，另外，還有鐵水的化學(xué)熱也是比較重要的一個參數(shù)，即版報上記錄的鐵水含Si量，在正常的冶煉強(qiáng)度下，鐵水Si含量高，鐵水物理熱亦很高。它們是正比關(guān)系，鐵水中Si的還原是在高溫的條件下被還原的，鐵水溫度越高，爐內(nèi)的礦石中Si還原條件越好，鐵水Si含量越高。但不同高爐相同的鐵水化學(xué)熱，其物理熱的水平有一定的差別，比如武鋼中[Si]，鐵水物理熱約1480℃，鐵水物理熱亦有1480℃，這主要時與礦石中Si還原的條件不同所能決定的，這方面的知識大家可查閱一些書籍，比如“低Si鐵的冶煉”方面的問題。當(dāng)然它與爐缸的大小及其爐缸散熱能力、軟熔帶形狀有關(guān)。熱制度的波動對爐況的影響很大，爐子向熱時一般都造成爐腹煤氣體積膨脹，爐內(nèi)壓力較高，風(fēng)量難以維持而且軟熔帶上移，從而造成氣流的變化，進(jìn)而影響爐況及長期穩(wěn)定。熱制度的調(diào)節(jié)，要定[Si]一個定量調(diào)節(jié)，即[Si]％時，焦比變化4～6kg/tFe。針對目前高爐低Si比較多，特別是連續(xù)低Si，但又不是很嚴(yán)重，工長如果處理不及時，很可能造成更大的事故，為此，在此做一點說明。因原燃料變化，或爐墻渣皮脫落等原因造成爐溫向涼時，工長要及早將風(fēng)溫、噴吹煤用好，提前把握爐溫的趨勢和走向，如果鐵水爐溫基礎(chǔ)已經(jīng)很低了，而從風(fēng)口、料速等指標(biāo)判斷并沒有向熱趨勢，此時很可能爐缸內(nèi)已出現(xiàn)虧熱，必須加凈焦集中補(bǔ)充熱量，同時在加凈焦以后，適當(dāng)減輕負(fù)荷約一個冶煉周期。為什么這么做效果比較好呢？加凈焦是集中補(bǔ)充熱量，能短時間內(nèi)將熱量補(bǔ)充，但我認(rèn)為一次性完全補(bǔ)足是不大可能的，況且，在不是很涼的情況下，一次性加集中焦過多，易造成熱懸，反而又要退煤、停煤等，給順行造成影響，加適量集中焦后，后面輕負(fù)荷料，讓冶煉的高溫鐵水補(bǔ)充爐缸熱量。當(dāng)然，后面也可能加凈焦，直至爐缸熱量充沛。當(dāng)然，在這個過程中，注意把握一個度，負(fù)荷調(diào)整不宜過長，要提前調(diào)輕。如何預(yù)防爐子大涼呢？以下幾點是值得工長非重注意的：1. 保持對爐溫的良好感性，一旦感到向涼，工長必須早采取措施，同時盡可能找到造成爐溫向涼的原因。2. 必須絕對保證上料和布料的準(zhǔn)確性，工長上班時必須認(rèn)真檢查料車集中斗中礦石和焦炭的實際含量，保證計量設(shè)備不出大問題。3. 操作時，注意防止出管道，以及綜合負(fù)荷的穩(wěn)定，特別在爐況失常前。三. 送風(fēng)制度與裝料制度送風(fēng)、裝料制度，它實際上是上下部調(diào)節(jié)下部調(diào)節(jié)的目的是保持適宜的風(fēng)口回旋區(qū)和理論燃燒溫度，使煤氣流的初始分布合理，溫度分布均勻，熱量充沛穩(wěn)定，爐缸工作活躍，調(diào)節(jié)方法和手段是風(fēng)口面積、風(fēng)量水平以及風(fēng)口長度?；匦齾^(qū)的形狀和大小是非常重要的，它反映了風(fēng)口的進(jìn)行狀態(tài)，它直接影響氣流和溫度的分布和爐缸的活躍程度，回旋區(qū)的形狀和長度、大小如何控制呢？其直接因素主要是鼓風(fēng)參數(shù)和原燃料條件，上部裝料制度和軟熔帶形狀可以垂直影響其局部形狀，而鼓風(fēng)參數(shù)主要是鼓風(fēng)動能、風(fēng)速。上部裝料制度即通過裝置來控制爐料的分布，使塊狀帶的礦、焦比分布合理，從而使上升的煤氣流的分布合理可控，從而充分的利用煤氣的能量。軟熔帶的形狀是由上部裝料制度和下部煤氣初始分布形成的溫度場以及原燃料的物理、化學(xué)熱性能三者綜合決定的。上部調(diào)節(jié)的主要手段是裝置，料批重，料線和負(fù)荷。四．爐況的整體判斷與調(diào)節(jié)1） 爐況的整體把握，對一個工長來說是非常重要的，特別是中夜班，能及時根據(jù)爐況的變化進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而使?fàn)t況長周期的保持穩(wěn)定順行。2） 俗話說：“三流的工長看出鐵，二流的工長看上渣，一流的工長看風(fēng)口，超一流的工長看分析?！笨梢哉f：工長只有站在爐長的高度去看爐況的變化，再在日常的操作中穩(wěn)定好熱制度，嚴(yán)格控制好壓差，穩(wěn)定好爐況，這才是一個優(yōu)秀工長必須做到的。3） 工長必須將如下情況了解清楚才能全面把握好爐況：a) 壓量關(guān)系如何？壓力波動是否超出正常值，探尺活動如何？我們既要關(guān)心目前的順行基礎(chǔ)，又要關(guān)心爐況的發(fā)展趨勢。高爐操作以穩(wěn)定爐溫，保證順行，嚴(yán)格控制壓差為操作準(zhǔn)繩。工長必須多分析，多看料速，勤看風(fēng)口。盡早預(yù)測爐溫，爐況的走勢，從而提前控制。b) 原燃料狀況：特別是焦炭質(zhì)量及其熱強(qiáng)度，原料物理性能和冶金性能，爐料結(jié)構(gòu)是否合理等。另外，加強(qiáng)槽下的精料工作，減少粉末入爐。c) 爐缸工作狀況：了解爐缸各部位溫度變化情況，脫硫效果如何？放渣，出鐵是否均勻，風(fēng)口焦炭粒度如何？都能反映爐缸工作狀況。d) 煤氣流狀況及操作爐型：煤氣流調(diào)整通過布料的方式，如布料角度，圈數(shù)，料線，礦石批重，負(fù)荷來實現(xiàn)。操作爐型的穩(wěn)定是非常的重要，只有操作爐型穩(wěn)定，才能保證煤氣流的穩(wěn)定。目前的主要監(jiān)控手段是爐襯溫度，冷卻壁溫度，水溫差，爐壁測溫。4） 如何具體把握爐子的狀況呢？認(rèn)真分析好上各班，管好自己班，照顧好下個班是做好本班工作的必要條件。如何分析呢？原燃料條件的把握是物質(zhì)基礎(chǔ)，壓量關(guān)系的變化及趨勢，探尺活動狀況及變化趨勢是爐況變化的晴雨表。保證充沛的渣鐵物理熱是最重要的前提，煤氣流的合理分布，操作爐型的穩(wěn)定是爐況穩(wěn)定的先決條件。 高爐高壓操作及富氧噴煤技術(shù)1 高壓操作技術(shù) 高壓操作冶煉特征 減少壓差 主要是減少爐腰以上的壓差，爐腰以下壓差略有上升。 邊緣氣流發(fā)展 提高頂壓，煤氣速度降低，鼓風(fēng)動能降低，導(dǎo)致邊緣氣流發(fā)展 煤氣停留時間延長 有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行 有利穩(wěn)定順行 減少瓦斯灰量 高壓操作效果 提高冶煉強(qiáng)度，增加產(chǎn)量高壓操作可降低壓差，有利于加風(fēng)，在維持原壓差操作下，通過增加風(fēng)量提高產(chǎn)量百分比（δ產(chǎn)） 降低焦比提高爐頂壓力，則煤氣體積縮小，在風(fēng)量導(dǎo)致不變的情況下，煤氣在爐內(nèi)停留的時間延長，增加了礦石和煤氣的接觸時間，有利于礦石還原；由于使用大量熟料具有微孔隙和小孔隙，存在大量的內(nèi)表面，高壓加快了氣體在這些微小孔隙內(nèi)的擴(kuò)散速度；氣體擴(kuò)散加快使礦石還原速度加快，并且提高爐頂壓力后，加快了CO分分解反應(yīng)（CO→CO2+C），分解出來的C存在于礦石之間，也能加速礦石的還原反應(yīng)；提高頂壓后有利于CO分分解反應(yīng)（CO→CO2+C），可以提高煤氣中CO2含量，提高煤氣利用；提高爐頂壓力后瓦斯灰吹出量降低，吹出的碳量也相應(yīng)減少。 冶煉優(yōu)質(zhì)低硅生鐵提高爐頂壓力，不利于硅的還原反應(yīng)進(jìn)行（SiO2+2C=[Si]+2CO）冶煉優(yōu)質(zhì)低硅生鐵因而高壓操作有利于降低生鐵中含硅量，有利于冶煉優(yōu)質(zhì)低硅生鐵 高壓操作應(yīng)具備的條件與要求爐況基本順行，風(fēng)量已達(dá)到全風(fēng)的70～80％；高爐儀表運(yùn)轉(zhuǎn)正常，爐頂壓力、壓差及透氣性指數(shù)等儀表運(yùn)轉(zhuǎn)正常，調(diào)節(jié)閥組試車合格；爐頂?shù)獨鈮毫Ρ仨毚笥跔t頂壓力；常壓、高壓互相轉(zhuǎn)換時，都應(yīng)事先和燃?xì)廛囬g聯(lián)系，取得燃?xì)廛囬g同意后方可進(jìn)行，緊急事故接緊急狀況處理；無鐘爐頂溫度不許超過350℃，氣密室溫度＜70℃。超過規(guī)定，開爐頂打水降溫，頂溫降到正常時，及時關(guān)閉爐頂打水。 特殊情況時應(yīng)降頂壓或改常壓高爐順行狀況不好，懸料座料時；高爐大減風(fēng)時；鐵口淺、跑大流、堵不上時；送風(fēng)系統(tǒng)、煤氣系統(tǒng)發(fā)生故障時；高爐冷卻水低于正常壓力時；任何休風(fēng)、低壓均應(yīng)先改常壓操作；上料系統(tǒng)出現(xiàn)故障和料罐卡料時；當(dāng)冷卻水壓低于風(fēng)壓時。 高壓操作注意事項 設(shè)備維護(hù)方面爐頂設(shè)備及除塵器設(shè)備 因為爐頂壓力提高，對設(shè)備的要求提高，設(shè)備漏風(fēng)及磨損加快，因此要加強(qiáng)設(shè)備的點巡檢。無鐘爐頂溫度不許超過350℃，氣密室溫度控制＜70℃。減壓閥組（含TRT） 減壓閥組操作的正常，能夠保證爐頂壓力的穩(wěn)定和高爐氣流的穩(wěn)定，因為爐頂壓力提高，設(shè)備漏風(fēng)及磨損加快。高爐、除塵器爐皮及高壓煤氣管道 因為爐頂壓力提高，高爐、除塵器爐皮及高壓煤氣管道的焊縫處及人孔處法蘭易漏風(fēng)。送風(fēng)系統(tǒng) 因為爐頂壓力的提高，送風(fēng)系統(tǒng)的壓力也隨著提高，對風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)爐、送風(fēng)裝置及冷風(fēng)、熱風(fēng)管道壓力要求都有所提高，磨損加大。爐前設(shè)備 高壓操作出鐵速度加快，必須保持足夠的鐵口深度和提高炮泥質(zhì)量（主要是提高炮泥的強(qiáng)度和耐渣能力），因此要提高爐前泥炮和開口機(jī)能力，維護(hù)好鐵口。計器儀表 計器儀表的準(zhǔn)確是高爐操作的必備條件。 工藝操作方面提高爐頂壓力，要防止邊緣氣流發(fā)展，要注意保持足夠的風(fēng)速和鼓風(fēng)動能。高壓操作必需建立在順行的基礎(chǔ)上，爐況不順時不得提高爐頂壓力。高壓操作要求控制壓差略低于或接近常壓操作壓差水平。高壓操作懸料往往發(fā)生在爐子下部，因此要注意改善軟熔帶透氣性（如改善原燃料的質(zhì)量，減少粉末，提高焦炭強(qiáng)度，操作方面以擴(kuò)大軟熔帶焦窗面積）。轉(zhuǎn)高壓過程中能引起煤氣流分布的變化，轉(zhuǎn)換應(yīng)緩慢進(jìn)行，防止引起爐況不順。2 富氧噴煤技術(shù) 高爐富氧鼓風(fēng)冶煉特征 理論燃燒溫度升高（t理） 富氧鼓風(fēng)理論燃燒溫度升高，爐身和爐頂溫度降低。高爐熱量向爐子下部和爐缸區(qū)域集中。 煤氣量減少 富氧鼓風(fēng)由于氧氣濃度提高，N2量降低，單位生鐵的煤氣量減少，有利于提高冶煉強(qiáng)度，增加產(chǎn)量。單位重量焦炭燃燒生成的煤氣量減少，可改善爐內(nèi)熱能的利用，降低爐頂煤氣溫度。鼓風(fēng)中不同含氧量時的風(fēng)量、煤氣量和理論燃燒溫度 間接還原基本不變 富氧鼓風(fēng)因N2降低爐內(nèi)煤氣CO濃度增加，有利于間接還原反應(yīng)進(jìn)行，但影響是遞減有限的。因為間接還原區(qū)的溫度降低和礦石因產(chǎn)量提高在間接還原區(qū)停留的時間減少，不利于間接還原進(jìn)行。 煤氣發(fā)熱值提高 富氧鼓風(fēng)由于N2減少，煤氣中CO增加，煤氣發(fā)熱量提高。 減少鼓風(fēng)量 在冶煉強(qiáng)度不變情況下，因為鼓風(fēng)中含氧增多，單位生鐵所需的鼓風(fēng)量減少，鼓風(fēng)帶入的熱量也減少。 富氧鼓風(fēng)對主要技術(shù)指標(biāo)的影響 富氧率（?O）的計算 對冶煉強(qiáng)度的影響 富氧鼓風(fēng)由于氧氣濃度提高，N2量降低，燃燒單位焦炭所需的鼓風(fēng)量和燃燒產(chǎn)生的煤氣量減少，有利于提高冶煉強(qiáng)度。 對產(chǎn)量的影響 在鼓風(fēng)量不變的情況下富氧鼓風(fēng)對增產(chǎn)的計算如下： ΔV＝（aa0）/a0=Δa/a0 a、ao表示富氧后與富氧前鼓風(fēng)中的氧氣含量。 對焦比的影響 因間接還原基本保持不變，富氧鼓風(fēng)由于鼓風(fēng)量減少，對帶入爐內(nèi)的熱量減少，不利于焦比降低，但由于煤氣CO濃度提高，煤氣帶走的熱量減少，有利于降低焦比，總體來講富氧鼓風(fēng)在不考慮噴吹燃料的前提下對焦比的影響不大。 對生鐵成分的影響 富氧鼓風(fēng)理論燃燒溫度升高，高爐熱量向爐子下部和爐缸區(qū)域集中，有利于Si，Mn等難還原元素的還原，對冶煉特殊生鐵有利。 高爐噴煤冶煉特征煤氣量和鼓風(fēng)動能增加間接還原反應(yīng)改善，直接還原反應(yīng)降低理論燃燒溫度降低，中心溫度升高料柱阻損增加，壓差升高熱補(bǔ)償熱滯后時間冶煉周期延長 高爐富氧噴煤冶煉特征富氧噴煤冶煉特征是富氧和噴煤冶煉特征的綜合，富氧和噴煤對冶煉過程的影響大部分是相反的，兩者相結(jié)合可產(chǎn)生好的經(jīng)濟(jì)效益。高爐富氧噴煤冶煉特征 噴煤量調(diào)劑噴煤存在熱滯后性。一般滯后約1／2—1／3冶煉周期。因此調(diào)劑煤量時一定要準(zhǔn)確判斷爐溫趨勢和掌握熱滯后時間，及早動手，才能收到預(yù)期效果。增加噴煤量，多消耗鼓風(fēng)中氧量，使料速變慢，導(dǎo)致爐溫上升，減少噴煤量，則爐溫降低。因此控制綜合負(fù)荷是掌握和調(diào)節(jié)爐況的重要參數(shù)，值班工長應(yīng)密切注意調(diào)整料速的快慢，及時調(diào)節(jié)綜合負(fù)荷達(dá)到爐況穩(wěn)定的目的。 下列情況允許增加噴吹量：計劃增加噴吹量水平時。爐溫在正常波動范圍內(nèi)向涼時。料速加快時，以正常時噸鐵噴吹量為依據(jù)，增加噴煤量。非計劃休風(fēng)恢復(fù)時，應(yīng)在順行的基礎(chǔ)上，盡快恢復(fù)吹吹煤粉。：計劃降低噴煤量水平時。爐溫在正常波動范圍內(nèi)向熱時。高爐大量減風(fēng)操作，不能維持原噴吹水平時。高爐低壓時。爐況嚴(yán)重失常，應(yīng)大量減輕焦炭負(fù)荷或加凈焦，停煤。計劃長期休風(fēng)，休風(fēng)前應(yīng)全焦冶煉。風(fēng)溫水平過低時。 富氧操作及調(diào)劑 用氧制度在噴吹煤粉的同時富氧，能彼此補(bǔ)償對高爐的影響。高爐過熱、難行、失常，需暫時減煤或停煤，應(yīng)減氧或停氧。爐涼時，臨時增氧，必須同時增加噴煤量。只增氧不增煤，不會提高爐缸溫度，相反使料速加快，爐況進(jìn)一步惡化。正常調(diào)氧量每次≯500m3/h，兩次間隔＞15分鐘。供氧充足，宜穩(wěn)定富氧率操作。在噴煤量較大、風(fēng)溫水平較低時，富氧使煤粉得以充分燃燒，提溫作用大于冶強(qiáng)提高后的降溫作用，故綜合負(fù)荷可適當(dāng)偏重；反之，停氧后應(yīng)偏輕。由于外部影響被迫長時間停氧，噴煤量較大時，應(yīng)酌情減少噴吹量，相應(yīng)減輕焦炭負(fù)荷。富氧必須使高爐送風(fēng)系統(tǒng)的彎頭、風(fēng)筒、風(fēng)口各部位接觸必須嚴(yán)密，以防燒穿。 高爐在下述情況下應(yīng)停止用氧：休風(fēng)時； 低壓時（包括慢風(fēng)操作）；爐況失常時（崩料、懸料等）；風(fēng)口灌渣、嗆焦；熱風(fēng)爐系統(tǒng)嚴(yán)重漏風(fēng)時；高爐送風(fēng)系統(tǒng)嚴(yán)重漏風(fēng)時；若低于此值時；凡遇要減風(fēng)操作時，必須先停氧，后減風(fēng)。 提高煤粉燃燒率可通過提高富氧率增加高爐鼓風(fēng)含氧濃度，加速煤粉燃燒，提高燃燒率；