高炉学习资料2

第一篇：高炉学习资料2

84、喷吹煤粉对高炉有什么影响？

答：1）炉缸煤气量增加，鼓风动能增加，燃烧带扩大；（2）理论燃烧温度下降，而炉缸中心温度均匀并略有上升；（3）料柱阻损增加，压差升高；（4）间接还原增加，直接还原降低。85、高炉富氧鼓风冶炼有何特征？

答： 1）理论燃烧温度升高；（2）单位生铁煤气量减少，允许提高冶强增加产量；（3）单位焦炭燃烧生成的煤气量减少，可改善炉内热利用，降低炉顶温度；（4）有利于间接还原；（5）如冶炼强度不变，使风口回旋区缩小，引起边缘气流发展；（6）炉顶煤气热值升高；（7）鼓风带入的热量减少。86、富氧喷煤高炉大凉如何处理？

答：首先停氧、减煤实行慢风操作，减轻负荷，在上部补加焦炭，并及时出净渣铁，增加出铁次数。如想恢复的快，可以休风堵上部分风口，用少量风口送风，待炉缸热量充足时再逐步捅开被堵的风口。这种炉况首先应防止涌渣，烧穿风口与直吹管或造成大面积灌渣，造成炉缸冻结。87、大钟不均压造成大钟不能开启的原因和处理方法有哪些？

答：（1）均压管路堵塞，可借休风机会处理或通蒸汽进行清扫；（2）文氏管水位过高，压损大，引起大钟不均压，应通知洗气调整水位；（3）小钟或放散阀无法关严，小钟泄漏严重，应改常压开钟；（4）大钟均压阀实际不工作，改常压后处理均压；（5）润滑不好或密封圈堵死，可手动打油冲洗或更换密封圈。88、小钟不能开启的原因和处理方法？

答：（1）放散管路堵塞，可单开放散阀或改常压操作；（2）大钟或均压阀无法关严，大钟泄漏严重，可提前放散，延长放散时间或改常压；（3）小钟控制系统故障，应立即查明原因进行处理。89、铁口失常的原因有哪些？

答：（1）铁口过浅；（2）铁流过小；（3）铁流过大；（4）铁口眼被残铁渣及焦炭堵塞；（5）泥套过浅；（6）铁口潮；（7）铁口角度过大；（8）铁口孔道长期过斜；（9）泥炮故障，长期跑泥；（10）炮泥质量差。90、发生出铁跑大流的原因？

答：（1）铁口过浅，渣铁没出净，炉缸内积存大量渣铁；（2）铁口浅时，铁口开的太大；（3）铁口漏，铁流过小，采取闷炮措施后；（4）潮铁口出铁，使铁口发生打“火箭炮”，造成铁口眼迅速扩大；（5）炮泥质量不好，抗渣铁冲刷能力差，见下渣后，铁口迅速扩大。91、炉顶着火的原因与处理？

答：

1、炉顶着火原因：（1）炉顶温度过高；（2）空料线太深而未及时减风或减风不够；（3）冷却设备漏水太多未及时控制；（4）有明显的管道行程。

2、处理方法：（1）迅速向炉顶通蒸汽；（2）立即减风，以湿料压炉顶温度；（3）迅速查出着火原因，若是 1

漏水造成，应立即减水或关水；（4）炉顶外部打水；（5）上述措施无效时，休风处理。92、炉子大凉对炉前操作有哪些要求？

答：（1）铁口尽量开大，喷吹铁口，出净凉渣铁，消除风口涌渣；（2）加强风口吹管的监视工作，防止自动灌渣烧出；（3）保持小坑畅通，必要时一炉一放残铁或做好临时小坑；（4）及时清理好出铁场，保证随时出铁。

93、顶燃式热风炉的有点是什么？

答：优点：（1）取消了隔墙，从根本上消除了内燃时热风炉的致命弱点（隔墙裂缝、掉砖、倒塌、烧穿），在容量相同的情况下，蓄热面积增加25～30％。（2）高温热量集中，减少了热损，有利于提高烘顶温度；（3）炉型简单，结构强度好，砖型少，砌筑容易。（4）改善了耐火材料的工作条件，下部负荷重的地区工作温度低，上部工作温度高但负荷轻。（5）占地面积小，节省投资。94、高炉本体热电偶是如何布置的？

答：（1）炉基热电偶位于高炉基础和耐热基墩下表面之间，位置在耐热基墩内距下表面约150mm的高炉中心处。（2）炉底热电偶位于高炉耐热基墩上表面和炉底砖衬之间，位置在耐热基墩内距上表面约100mm高炉中心处。（3）炉腰热电偶位于炉身和炉腰交界处，距炉墙内表面约50mm，共4支。（4）炉身热电偶位于炉身中部，在扁水箱和镶砖冷却壁之间，距炉墙内表面约50mm处，共4支。（5）炉顶热电偶位于炉顶煤气导出管直段下部管道中间，共4支。95、管道行程有哪些原因？

答：管道行程是在高炉某一局部区域煤气过分发展的表现，其原因有：（1）原燃料质量变坏；（2）风量与料柱透气性不相适应，风量过大；（3）炉温波动大，导致成渣带透气性变坏和促使煤气体积发生过大变化；（4）亏料线作业，布料乱或导致边缘过重；（5）布料不合理，出现固定方位偏析；（6）风口布局不合理；（7）炉型不规则，在侵蚀严重处易生成管道。96、简述高炉断水时配管工的操作？

断水原因：断水原因多数为管道炸裂或水泵停电、水泵故障

答：（1）高炉断水后，配管工应立即报告工长，进行休风操作；（2）高炉断水后，不能马上来水，应关死过滤门；（3）来水后，应慢慢开启来水阀门，以防爆炸造成重大人身设备事故；（4）停水时间过长，风渣口中、小烧红时，应立即关其阀门，待来水后，逐个慢开，防止爆炸。（5）水压恢复正常后，要立即检查各冷却设备，首渣口大、中、小套，如有烧坏堵塞要立即处理。97、试述成渣带对高炉冶炼的影响？

答：成渣带的厚薄、高低及波动，对高炉冶炼过程有直接的影响，成渣带位置高，炉渣进入炉缸时，带入的热量 2

于炉缸温度的提高，成渣带过低，不利于炉况的顺行，因成渣带过低，大量的矿石直接到炉腹才开始熔化成渣，的炉料，会因炉腹容积的缩小而发生卡塞难行。成渣带厚，料柱的透气性变差也不利于炉况顺行。因此，在高炉希望保持适宜稳定的成渣带位置。

98、连续滑料的征兆是什么？滑料的危害？

答：征兆：（1）料尺连续出现停滞和塌落现象；（2）风压、风量不稳，剧烈波动，接受风量能力很差；（3）压力出现尖峰，剧烈波动；（4）风口工作不均，部分风口有升降和涌渣现象，严重时自动灌渣；（5）炉温波动渣、铁温度显著下降。

危害：高炉滑料影响矿石的预热与还原，打乱了煤气流的正常分布，特别是高炉连续滑料时，会促使炉缸急剧向硫升高，甚至造成风口灌渣、冻结等事故。99、试述用红焦及倒流休风炉顶点火的操作程序。

答：（1）红焦点火：①全关炉顶蒸汽；②开小钟并锁死；③将红焦装入料车，并在料坑口往料车内加入木柴油棉有火苗时拉上炉顶；④开大钟，把红焦放入炉内；⑤开大钟下人孔，并带上油棉纱准备再次点火。

（2）倒流点火：①全关炉顶蒸汽；②通知热风炉休风；③打开1～3个视孔盖，倒流阀开1/3～1/2；④打开大钟并用油棉纱点火；⑤炉顶燃烧正常后停止倒流。注：倒流休风不适于停炉和冷却设备大量漏水。100、突然停风机高炉工长如何操作？

答：（1）打开放风阀，向热风炉、洗气、鼓风机等单位同时发出“休风”信号。（2）关混风调节阀和混风大闸。炉顶，除尘蒸汽。（4）打开炉顶和除尘器放散阀，关煤气切断阀。（5）改常压操作，检查各风口是否灌渣并作相101、高炉突然停水或水压降低的处理？

答：（1）高炉突然停水，应立即休风。（2）高炉水压低于规定值，但在100kPa以上时减风压至低于水压50kP100kPa以下时，应立即休风。（3）停水后，应当迅速关闭从上至下的所有冷却设备阀门，防止来水后，大量损坏（4）来水后，要慢开冷却阀门，使冷却壁逐渐冷却，防止损坏冷却设备。（5）送水后，从上至下逐个检查冷却保复风后无漏水。（6）热风炉全部停水时，应立即休风，如果只是个别热风炉停水可换炉继续送风。102、高炉喷吹燃料后操作上应作哪些调整？

答：喷吹燃料后，由于中心气流发展，容易出现边缘堆积和上部气流不稳的现象，所以操作方针应是全面活跃炉上部气流。为此：（1）上部调剂主要是扩大料批，增加倒装，提高料线；（2）下部调剂主要是扩大风口，缩短风增加风量；（3）运用调剂喷吹量来控制炉温，喷吹燃料的高炉，可以把风温固定在最高水平上，停止加湿，用喷量来调节炉温，但要注意控制喷吹数量和掌握热滞后时间。103、高碱度烧结矿有何特性？

答：特性：（1）高碱度烧结矿具有强度高、稳定性好、粒度均匀、粉末少的特点。（2）高碱度烧结矿的还原性高碱度烧结矿的软化开始温度和终了温度均有所下降，软化温度区间变宽。（4）高碱度烧结矿的含硫量有所升高104、什么叫风口前理论燃烧温度？

答：风口前焦炭燃烧所能达到的最高温度，即假定风口前焦炭燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到度叫做风口前理论燃烧温度。理论燃烧温度是指燃烧带在理论上能达到的最高温度，生产中一般指燃烧带燃烧焦炭而炉缸温度一般是指炉缸渣铁的温度。理论燃烧温度可达1800～2400℃，炉缸温度一般在1500℃左右。105、高压操作有哪些效果？

答：（1）有利于冶强提高，增加产量，改善煤气硫分布，有消除管道作用，降低煤气流速，促进高炉稳定顺行。利于高炉稳定顺行：上、下压差降低，煤气对炉料下降阻力降低，有利于高炉顺行。（3）降低焦比：①高炉顺行煤气分布，提高高炉热能化学能的利用；②产量提高，单位生铁热量损失减少；③炉尘吹出量减少，实际负荷增106、高炉热行象征及处理方法？

答：象征：（1）初期风压稳定逐渐升高，风量相应减少，过热时风压波动大；（2）料速变慢，严重时出现停滞（3）渣水温度充沛，流动性好，光亮夺目；（4）铁沟火花减少，生铁含硅升高；（5）风口明亮耀眼；（6）炉高；（7）洗涤塔排水由深变浅。

处理方法：（1）炉子已热料速变慢，可降风温、减少喷吹量；（2）风压升高时，短期改变装料制度，发展边缘长期过热，应增加焦炭负荷；（4）尽可能增大风量；（5）炉热难行，可适当临时减风、减氧或停氧。107、判断炉况有哪些主要方法？

答：A直接观察法：（1）看出铁；（2）看出渣；（3）看风口；（4）看料速；

B利用仪器观察；(1)热风压力；（2）风量；（3）炉顶压力和炉身静压力；（4）炉顶温度；（5）炉喉温度；（（7）炉顶煤气成份。C综合判断；

108、高炉结瘤的原因是什么？如何判断？

答：A原因：（1）原燃料条件差，粉末多，软化温度低，矿石品种多，成分波动大；碱金属及铅、锌等有害杂质炉料分布不合适或石灰落在边缘；（3）操作制度与客观条件脱节，维持过高冶炼强度，忽视稳定顺行；（4）炉装料设备有缺陷，造成炉料及煤气流分布不当；（5）冷却强度过大或漏水，产生炉墙粘结；（6）处理低料线、料不当，长期堵风口操作，或长期休风后复风处理不当。

B预防；（1）禁止长时间过深的低料线操作；（2）炉身冷却强度合理，禁止冷却设备长期漏水；（3）上下部调合，在不影响顺行的条件下，采取加重边缘，控制边缘气流；（4）避免高炉长期的管道、塌料、悬料操作，一旦要及时处理。（5）稳定配比料，稳定操作，稳定造渣制度，稳定热制度。

109、高炉悬料原因及象征是什么？

答：A原因：（1）原燃料粉末增多，强度变差、料柱透气性严重恶化；（2）热制度失常、行程过热；（3）炉内结厚；（4）造渣制度失常；（5）休风时间过长或重负荷下达无计划休风。

B象征：（1）上部悬料：热风压力升高，风量减少，风口焦碳较活；（2）下部悬料：悬料前风压逐渐升高，风风口前焦碳呆滞；（3）无论上部还是下部悬料，料线均不动，炉顶压力下降，透气性降低。

110、冶炼低硅铁的措施有哪些？

答：A选择合适的炉渣成分；B降低软熔带位置C增加矿批，采用控制边缘和疏松中心的装料制度D稳定炉料成焦炭质量E充分发挥渣中MGO的作用，F精心操作。111．CO2+C=2CO一般叫什么反应？对高炉冶炼有何影响？

答：该反应叫气化反应，其对高炉冶炼过程的影响有：A消耗焦炭B吸收高温区热量C破坏焦炭强度D影响料柱112．矿石的高温冶金性能包括哪些内容？

答：A还原性B还原强度C低温还原粉化率D还原膨胀系数E荷重软化温度F溶滴特性。113．高炉冶炼要实现“一精七高五低”是指什么？

答：一精：精料。七高：高风温，高喷煤量，高顶压，高煤气利用率，高利用系数，高自动化程度，高寿命。五量，低硅，低焦比，低能耗，低成本。

114．为什么坐料后与亏料线时，一般不取炉喉煤气样？

答：炉喉煤气是按规定方向取样的，每一个方向的煤气成分可反映出该方向对应的纵向布料的多少及煤气分布的果在坐料后，亏料线时，料面以上存在一定的QQ空间，原煤气流分布已被破坏，所以再取炉喉煤气样不能反映真实情况，因此应等到赶上料线后再取样。

115．冷却水温差的变化能否反映炉况的变化？为什么？

答：能。因为冷却水温度的高低反映着炉内相应炉墙温度的高低，而炉墙温度的高低受到相应部位煤气分布的多的厚薄的影响，若该部位煤气分布少或炉墙结厚，则相应的冷却水出水温度低，水温差就低，反之，水温差就高却水温差的变化可以反映出炉况的变化。

116．高炉操作中高风温难以维持的原因有哪些？如何解决？

答：有两个原因：A风温提高后，炉缸温度随之升高并使炉缸煤气体膨胀，故煤气流速增大，易导致下部悬料。温后，风口前燃烧温度提高，SIO将大量产生，它随煤气上升的过程中，在炉腹以上的较低温度部位又重新凝结料并沉积于炉料空隙之间，严重恶化料柱透气性，导致炉况不顺，易造成塌料或悬料。

解决办法：A选择含粉少及高温冶金性能好的原燃料，改善料柱透气性，B增加喷煤量，配合相应的冶炼制度，精心

【本章学习要点】本章学习高炉基本操作制度的内容及操作方法，炉前操作指标的确定，出铁操作，撇渣器操作、放渣操作，热风炉的操作特点及燃烧制度、送风制度和换炉操作，高炉喷吹用煤的性能要求,喷吹系统的组成,喷吹工艺流程等。

第一节 高炉基本操作制度

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。.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，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。

(一)选择适宜的鼓风动能

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

（二）选择合理的理论燃烧温度 1．合理的理论燃烧温度

高炉的热量几乎全部来自风口前燃料燃烧和鼓风带入的物理热。风口前焦炭和喷吹燃料燃烧所能达到的最高绝热温度，即假定风口前燃料燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度，叫风口前理论燃烧温度。

理论燃烧温度的高低不仅决定了炉缸的热状态，而且决定炉缸煤气温度，对炉料加热和还原以及渣铁温度和成分、脱硫等产生重大影响。

适宜的理论燃烧温度，应能满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量，保证渣铁的充分加热和还原反应的顺利进行。理论燃烧温度提高，渣铁温度相应提高，见图4—1。大高炉炉缸直径大，炉缸中心温度低，为维持其透气性和透液性，应采用较高的理论燃烧温度，见图4—2。理论燃烧温度过高，高炉压差升高，炉况不顺。理论燃烧温度过低，渣铁温度不足，炉况不顺，严重时会导致风口灌渣，甚至炉冷事故。

图4—1 理论燃烧温度t理与铁水温度的关系

图4—2 炉容与理论燃烧温度t理的关系

2．影响理论燃烧温度的因素

(1)鼓风温度。鼓风温度升高，则带入炉缸的物理热增加，从而使t理升高。一般每±100℃风温可影响理论燃烧温度±80℃。

(2)鼓风湿分。由于水分分解吸热，鼓风湿分增加，t理降低。鼓风中±1g／m3湿分，风温干9℃。

(3)鼓风富氧率。鼓风富氧率提高，N2含量降低，从而使t理升高。鼓风含氧量±l％，风温±35～45℃

(4)喷吹燃料。高炉喷吹燃料后，喷吹物的加热、分解和裂化使t理降低。各种燃料的分解热不同，对t理的影响也不同。对t理影响的顺序为天然气、重油、烟煤、无烟煤，喷吹天然气时t理降低幅度最大。每喷吹10kg煤粉t理降低20～30℃，无烟煤为下限，烟煤为上限。

（三）送风制度的调节

(1)

风量。风量对炉料下降、煤气流分布和热制度都将产生影响。一般情况下，增加风量，综合冶炼强度提高。在燃料比降低或燃料比维持不变的情况下，风量增加，下料速度加快，生铁产量增加。

在炉况稳定的条件下，风量波动不宜太大，并保持料批稳定，料速超过正常规定应及时减少风量。当高炉出现悬料、崩料或低料线时，要及时减风，并一次减到所需水平。渣铁未出净时，减风应密切注意风口状况，防止风口灌渣。

当炉况转顺，需要加风时，不能一次到位，防止高炉顺行破坏。两次加风应有一定的时间间隔。

(2)风温。提高风温可大幅度地降低焦比，是强化高炉冶炼的主要措施。提高风温能增加鼓风动能，提高炉缸温度活跃炉缸工作，促进煤气流初始分布合理，改善喷吹燃料的效果。因此，高炉生产应采用高风温操作，充分发挥热风炉的能力。

在喷吹燃料情况下，一般不使用风温调节炉况，而是将风温固定在较高水平上，通过喷吹量的增减来调节炉温。这样可最大限度发挥高风温的作用，维持合理的风口前理论燃烧温度。

当炉热难行需要撤风温时，幅度要大些，一次撤到高炉需要的水平；炉况恢复时提高风温幅度要小，可根据炉温和炉况接受程度，逐渐将风温提 10

高到需要的水平，防止煤气体积迅速膨胀而破坏顺行。提高风温速度不超过50℃／h。

在操作过程中，应保持风温稳定，换炉前后风温波动应小于30℃。目前热风炉采用交叉并联送风制度风温波动降低。

(3)风压。风压直接反映炉内煤气与料柱透气性的适应情况，它的波动是冶炼过程的综合反映。目前高炉普遍装备有透气性指数仪表，对炉况变化反应灵敏，有利于操作者判断炉况。

(4)鼓风湿分。鼓风中湿分增加lg／m3，相当于风温降低9℃，但水分分解出的氢在炉内参加还原反应，又放出相当于3℃风温的热量。加湿鼓风需要热补偿，对降低焦比不利。因此，喷吹燃料的高炉，基本上不采用加湿鼓风。有些大气温度变化较大地区的高炉，采用脱湿鼓风技术，取得炉况稳定、焦比降低的良好效果。

(5)喷吹燃料。喷吹燃料在热能和化学能方面可以取代焦炭的作用。但是，不同燃料在不同情况下，代替焦炭的数量是不一样的。通常把单位燃料能替换焦炭的数量称为置换比。

随着喷吹量的增加，置换比逐渐降低。这是由于喷吹的燃料在风口回旋区加热、分解和气化时要消耗一定的热量，导致炉缸温度降低。喷吹燃料越多，炉缸温度降低也越多。而炉缸温度的降低，燃料的燃烧率也降低。因此，在喷吹量不断增加的同时，应充分考虑由于置换比降低对高炉冶炼带来的不利影响，并采取措施提高置换比。这些措施包括提高风温给予热补偿、提高燃烧率，改善原料条件以及选用合适的操作制度。

喷吹燃料进入风口后，其组分分解需要吸收热量，其燃烧反应、分解反应的产物参加对矿石的加热和还原后才放出热量，因此炉温的变化要经过一段时间才能反映出来，这种炉温变化滞后于喷吹量变化的特性称为“热滞后性”。热滞后时间大约为冶炼周期的70％，热滞后性随炉容、冶炼强度、喷吹量等不同而不同。

用喷吹量调节炉温时，要注意炉温的趋势，根据热滞后时间，做到早调，调剂量准确。喷吹设备临时发生故障时，必须根据热滞后时间，准确地进行变料，以防炉温波动。

(6)富氧鼓风。富氧后能够提高冶炼强度，增加产量。由于煤气含氮量减少，单位生铁煤气生成量减少，可以提高风口前理论燃烧温度，有利于提高炉缸温度，补偿喷煤引起的理论燃烧温度的下降；增加鼓风含氧量，有利于改善喷吹燃料的燃烧；煤气中N2含量减少，炉腹CO浓度相对增加，有利于间接反应进行；同时炉顶煤气热值提高，有利于热风炉的燃烧，为提高风温创造条件。

富氧鼓风只有在炉况顺行的情况下才能进行，在炉况顺行不好(如发生悬料、塌料等情况及炉内压差高，不接受风量时)不宜使用富氧。在大喷吹情况下，高炉停止喷煤或大幅度减少煤量时，应及时减氧或停氧。

三．装料制度

装料制度指炉料装入炉内的方式方法的有关规定，包括装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重等。高炉上部气流分布调节是通过变更装料制度，调节炉料在炉喉的分布状态，从而使气流分布更合理，充分利用 11

煤气的热能和化学能，以达到高炉稳定顺行的目的。炉料装入炉内的设备有钟式炉顶装料设备和无钟炉顶装料设备。

（一）影响炉料分布的因素

影响炉料分布的因素包括固定条件和可变条件两个方面。1．固定条件

(1)装料设备类型(主要分钟式炉顶和布料器，无钟炉顶)和结构尺寸(如大钟倾角、下降速度、边缘伸出料斗外长度，旋转溜槽长度等)；

(2)炉喉间隙；

(3)炉料自身特性(粒度、堆角、堆密度、形状等)。2．可变条件

(1)旋转溜槽倾角、转速、旋转角；(2)活动炉喉位置；(3)料线高度；(4)炉料装入顺序；(5)批重；

(6)煤气流速等。

（二）固定因素对布料的影响

(1)炉喉间隙。在高炉正常料线范围内，料流中心离炉墙很近。炉喉间隙愈大，炉料堆尖距炉墙越远；反之则愈近。批重较大，炉喉间隙小的高炉，总是形成“V”形料面。只有炉喉间隙较大，或采用可调炉喉板，方能形成“倒W”形料面。

(2)大钟倾角。现在高炉大钟倾角多为50°～53°。大钟倾角愈大，炉料愈布向中心。小高炉炉喉直径小，边缘和中心的料面高度差不大，故大钟倾角可小些，以便于向边缘布料。

(3)大钟下降速度及行程。大钟下降速度和炉料滑落速度相等时，大钟行程大，布料有疏松边缘的趋势。大钟下降进度大于炉料滑落速度时，大钟行程的大小对布料无明显影响。大钟下降速度小于炉料滑落速度时，大钟行程大有加重边缘的趋势。

(4)大钟边缘伸出料斗外的长度。大钟边缘伸出料斗外的长度愈大，炉料愈易布向炉墙

(三)钟式炉顶布料

改变装入顺序可使炉喉径向料层的矿焦比发生改变，从而影响煤气流的分布。

(1)矿石对焦炭的推挤作用。矿石落入炉内时，对其下的焦炭层产生推挤作用，使焦炭产生径向迁移；于是矿石落点附近的焦炭层厚度减薄，矿石层自身厚度则增厚；但炉喉中心区焦炭层却增厚，矿石层厚度随之减薄。大型高炉炉喉直径大，推向中心的焦炭阻挡矿石布向中心的现象更为严重，以致中心出现无矿区。

(2)不同装入顺序对气流分布的影响。炉料落入炉内，从堆尖两侧按一定角度形成斜面。堆尖位置与料线、批重、炉料粒度、密度和堆角以及煤气速度有关；当这些因素一定时，不同装入顺序对煤气流的分布有不同影响。12

由于炉内焦炭的堆角大于矿石的堆角，所以先装入矿石加重边缘，先加入焦炭则发展边缘。

(四)无料钟布料 1．无料钟布料特征

(1)焦炭平台。钟式高炉大钟布料堆尖靠近炉墙，不易形成一个布料平台，漏斗很深，料面不稳定。无料钟高炉通过旋转溜槽进行多环布料，易形成一个焦炭平台，即料面由平台和漏斗组成，通过平台形式调整中心焦炭和矿石量。平台小，漏斗深，料面不稳定。平台大，漏斗浅，中心气流受抑制。适宜的平台宽度由实践决定。一旦形成，就保持相对稳定，不作为调整对象。

(2)钟式布料小粒度随落点变化，由于堆尖靠近炉墙，故小粒度炉料多集中在边缘，大粒度炉料滚向中心。无料钟采用多环布料，形成数个堆尖，故小粒度炉料有较宽的范围，主要集中在堆尖附近。在中心方向，由于滚动作用，还是大粒度居多。

(3)钟式高炉大钟布料时，矿石把焦炭推向中心，使边缘和中间部位O／C比增加，中心部位焦炭增多。无料钟高炉旋转滑槽布料时，料流小而面宽，布料时间长，因而矿石对焦炭的推移作用小，焦炭料面被改动的程度轻，平台范围内的O／C比稳定，层状比较清晰，有利于稳定边缘气流。

2．布料方式

无料钟旋转溜槽一般设置11个环位，每个环位对应一个倾角，由里向外，倾角逐渐加大。不同炉喉直径的高炉，环位对应的倾角不同。布料时由外环开始，逐渐向里环进行，可实现多种布料方式。

(1)单环布料。单环布料的控制较为简单，溜槽只在一个预定角度做旋转运动。其作用与钟式布料无大的区别。但调节手段相当灵活，大钟布料是固定的角度，旋转溜槽倾角可任意选定，溜槽倾角α越大炉料越布向边缘。当αC>αO时边缘焦炭增多，发展边缘。当αO>αC时边缘矿石增多，加重边缘。

(2)螺旋布料。螺旋布料自动进行，它是无料钟最基本的布料方式。螺旋布料从一个固定角位出发，炉料以定中形式在进行螺旋式的旋转布料。每批料分成一定份数，每个倾角上份数根据气流分布情况决定。如发展边缘气流，可增加高倾角位置焦炭分数，或减少高倾角位置矿石份数，否则相反。每环布料份数可任意调整，使煤气流合理分布。

(3)扇形布料。这种布料方式为手动操作。扇形布料时，可在6个预选水平旋转角度中选择任意两个角度，重复进行布料。可预选的角度有0°、60°、l20°、l80°、240°、300°。这种布料方式只适用于处理煤气流分布失常，且时间不宜太长。

(4)定点布料。这种布料方式手动进行。定点布料可在11个倾角位置中任意角度进行布料，其作用是堵塞煤气管道行程。3．无钟炉顶的运用

根据无钟布料方式和特点，炉喉料面应由一个适当的平台和由滚动为主的漏斗组成。为此，应考虑以下问题：

(1)焦炭平台是根本性的，一般情况下不作调节对象；(2)高炉中间和中心的矿石在焦炭平台边缘附近落下为好；

(3)漏斗内用少量的焦炭来稳定中心气流。

为满足上述要求必须正确地选择布料的环位和每个环位上的布料份数。环位和份数变更对气流的影响如表4—3所示，从l～6对布料的影响程度逐渐减小，1、2变动幅度太大，一般不宜采用。3、4、5、6变动幅度较小，可作为日常调节使用。无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别如表4—4所示。

表4—3环位和份数对气流分布影响

表4—4无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别

（五）批重

1．批重对炉喉炉料分布的影响

批重变化时，炉料在炉喉的分布变化如图4—3所示。(1)当y0=0，即批重刚好使中心无矿区的半径为0，令此时的批重W=W0，称为临界批重。

(2)如批重W>W0，随着批重增加，中心y0增厚，边缘yB也增厚，炉料分布趋向均匀，边缘和中心都加重。

(3)如批重W

(4)当n=d／2时，即堆尖移至炉墙，W减小则中心减轻；若W

给批重W0和△W以一定值，可算出yB、y0和yG，即边缘、中心和堆尖处的料层厚度。yB／y0、yG／y0和W0+N△W的关系构成的炉料批重特征曲线图4—4，曲线有3个区间：激变区、缓变区和微变区，其意义如下：

(1)批重值在激变区时，批重波动对布料影响较大，边缘和中心的负荷变化剧烈，正常生产不宜选用此种批重。

(2)原料好，设备和操作水平高时，批重可选在微变区，此区炉料分布和气流分布都稳定，顺行和煤气利用较好；但增减批重来调剂气流的作用减弱。

(3)若炉料粉末较多，料柱透气性较差，为防止微变区批重，宜选用缓变区批重，其增减对布料的影响介于上述两者之间。少许波动不致引起气流较大变化，适当改变批重又可调节气流分布。

批重决定炉内料层的厚度。批重越大，料层越厚，软熔带焦层厚度越大；此外料柱的层数减少，界面效应减小，利于改善透气性。但批重扩大不仅增大中心气流阻力，也增大边缘气流的阻力，所以一般随批重扩大压差有所升高。

图4—批重对炉喉分布的影响

W0+N△W

图4—4 炉料批重的特征曲线

2．批重的选择

批重对高炉操作和上料设备设计都有重要意义：确定微变区批重值应注意炉料含粉末(<5mm)量，粉末含量越少批重可以越大。粉末含量多时，可在缓变区靠近微变区侧选择操作批重。通过实践摸索，大中型高炉适宜焦批厚度0．45～0．50m，矿批厚度0．4～0．45m，随着喷吹物的增加焦批与矿批已互相接近。

3．影响批重的因素

(1)批重与炉容的关系。炉容越大，炉喉直径也越大，批重应相应增加。

(2)批重与原燃料的关系。批重与原燃料性能有关，品位越高，粉末越少，则炉料透气性越好，批重可适当扩大。

(3)批重与冶炼强度的关系。随冶炼强度提高，风量增加，中心气流加大，需适当扩大批重，以抑制中心气流。

(4)批重与喷吹量的关系。当冶炼强度不变，高炉喷吹燃料时，由于喷吹物在风口内燃烧，炉缸煤气体积和炉腹煤气速度增加，促使中心气流发展，需适当扩大批重，抑制中心气流。但是随着冶炼条件的变化，近几年来在大喷煤量的高炉上出现了相反的情况。随着喷吹量增加，中心气流不易发展，边缘气流反而发展。这时则不能加大批重。

（六）炉喉煤气速度的影响

煤气对炉料的阻力在空区是向上的，可称作浮力，这个力的增长与煤气速度的平方成正比。

煤气浮力对不同粒度炉料的影响不同，在一般冶炼条件下，煤气浮力只相当于直径19mm粒度矿石重量的5％～8％，相当于10mm焦炭重量的1％～2％，但煤气浮力P与炉料重量Q的比值(P／Q)因粒度缩小而迅速升高，对于小于5mm炉料的影响不容忽视。

如果块状带中炉料的孔隙度在0．3～0．4mm，一般冶炼强度的煤气速度很容易达到4～8m／s，可把0．3～2mm的矿粉和l～3mm的焦粉吹出料层。煤气离开料层进入空区后速度骤降，携带的粉料又落至料面，如果边缘气流较强，则粉末落向中心，若中心气流较强则落向边缘。

由于气流浮力将产生炉料在炉喉落下时出现分级的现象；冶炼强度较大时，小于5mm炉料的落点较大于5mm炉料的落点向边缘外移。

使用含粉较多的炉料，以较高冶炼强度操作时，必须保持使粉末集中于既不靠近炉墙，也不靠近中心的中间环形带内，以保持两条煤气通路和高炉顺行；否则无论是只发展中心或只发展边缘，都避免不了粉末形成局部堵塞现象，导致炉况失常。

由于煤气速度对布料的影响，日常操作中使炉喉煤气体积发生变化的原因(如改变冶炼强度、富氧鼓风、改变炉顶压力等)，都会影响炉料分布，应予注意。

（七）料线

在碰撞点之上，提高料线将使堆尖与炉墙的距离增大，同时炉料堆角也有所增大，降低料线则作用相反。随着料线深度增加，矿石对焦炭的冲击、推挤作用也增强。要求边缘气流发展时，可适当提高料线；反之则适当降低料线。

料线在碰撞点之下时，炉料先撞击炉墙，然后反弹落下，矿石对焦炭的冲击推挤作用更大，强度较差的炉料被撞碎，使布料层次紊乱，气流分布失去控制。

碰撞点的位置与炉料性质、炉喉间隙、大钟边缘伸出料斗外的长度及大钟倾角等因素有关。生产中因炉料粒度不同，单块重量不一，与炉墙碰撞处有一定宽度范围的碰撞带。开炉装料时应测定碰撞带的位置，以确定正常生产的料线位置。确定后保持稳定，只在改变装入顺序尚不能满足冶炼要求时，才改变料线位置。

1．料线深度

钟式高炉大钟全开时，大钟下沿为料线的零位。无料钟高炉料线零位在炉喉钢砖上沿。零位到料面间距离为料线深度。一般高炉正常料线深度为1．5～2．0m，特殊情况需要临时开大钟或转动旋转溜槽时，应根据批重核对料层厚度及料线高度，严禁装料过满而损坏大钟拉杆和旋转溜槽。正常生产时两个探尺深度相差小于0．5m，个别情况单探尺上料应以浅尺为准，不许长期使用单探尺上料。

2．料线对气流分布的影响

大钟开启时炉料堆尖靠近炉墙的位置，称为碰点，此处边缘最重。在碰点之上，提高料线，布料堆尖远离墙，则发展边缘；降低料线，堆尖接近边缘，则加重边缘。

料线在碰点以下时，炉料先撞击炉墙。然后反弹落下，矿石对焦炭的冲击作用增大，强度差的炉料撞碎，使布料层紊乱，气流分布失去控制。

碰点的位置与炉料性质、炉喉问隙及大钟边缘伸出漏斗的长度有关。开炉装料时应进行测定，计算方法比较复杂，可根据料流轨迹进行计算。

3．料面堆角

炉内实测的堆角变化，因设备和炉料条件不同，差别很大，但其变化有以下规律：

(1)炉容越大，炉料的堆角越大，但都小于其自然堆角。(2)在碰点以上，料线越深，堆角越小。

(3)焦炭堆角大于矿石堆角。原因是近年来矿石平均粒度范围缩小，再加上矿石对焦炭的推移作用所致，特别是钟式高炉推移作用更大。

(4)生产中的炉料堆角远小于送风前的堆角。为减少低料线对布料的影响，无料钟按料线小于2m，2～4m，4～6m3个区间，以料流轨迹落点相同，求出对应的溜槽角。输入上料微机，在低料线时控制落点不变，以避免炉料分布变坏。溜槽倾角如表4—5所示。

表4—5溜槽倾角与位置

注：落点指距中心距离。

（八）控制合理的气流分布和装料制度的调节 高炉合理气流分布规律，首先要保持炉况稳定顺行，控制边缘与中心两股气流；其次是最大限度地改善煤气利用，降低焦炭消耗。它没有一个固定模式，随着原燃料条件改善和冶炼技术的发展而发生变化。原料粉末多，无筛分整粒设备，为保持顺行必须控制边缘与中心CO2相近的“双峰”式煤气分布。当原燃料改善，高压、高风温和喷吹技术的应用，煤气利用改善，炉喉煤气曲线上移，形成了边缘CO2略高于中心的“平峰”式曲线，综合煤气CO2达到l6％～l8％。随着烧结矿整粒技术和炉料品位的提高及炉料结构的改善，出现了边缘煤气CO2高于中心，而且差距较大的“展翅”形煤气曲线，综合CO2达到l9％～20％，最高达21％～22％。但不管怎样变化，都必须保持边缘与中心两股气流，过分地加重边缘会导致炉况失常。

炉子中心温度值(CCT)约为500～600℃，边缘温度值大于100℃，宝钢l号高炉为钟式炉顶，临近边缘的温度点比其他要低一点，一般边缘至中间的温度呈平缓的状态。超过200℃的范围较窄，相邻中心点的温度在200～300℃。高炉开炉初期中心温度可达800℃，随着产量提高逐步下降。炉容小CCT值偏低。原燃料质量好，为了提高煤气利用率，CCT值可适当降低。

CCT值的波动反映了中心气流的稳定程度，高炉进人良好状态时，波动值小于±50℃。

控制边缘气流稳定非常必要，在达到200℃时，将呈现不稳定现象。高炉日常生产申，生产条件总是有波动的，有时甚至变化很大，从而影响炉况波动和气流分布失常。要及时调整装料制度，改善炉料和软熔带透气性。保持边缘与中心两股气流，以减少炉况波动和失常。

(1)原燃料条件变化。原燃料条件变差，特别是粉末增多，出现气流分布和温度失常时，应及早改用边缘与中心均较发展的装料制度。但要避免过分的发展边缘，也不要不顾条件片面追求发展中心气流。原料条件改善，顺行状况好时，为提高煤气利用，可适当扩大批重和加重边缘。

(2)冶炼强度变化。由于某种原因被迫降低冶炼强度时，除适当地缩小风口面积外，上部要采取较为发展边缘的装料制度，同时要相应缩小批重。

(3)装料制度与送风制度相适宜。装料制度与送风制度应保持适宜。当风速低、回旋区较小，炉缸初始气流分布边缘较多时，不宜采用过分加重边缘的装料制度，应在适当加重边缘的同时强调疏导中心气流，防止边缘突然加重而破坏顺行。可缩小批重，维持两股气流分布。若下部风速高回旋区大，炉缸初始气流边缘较少时，也不宜采用过分加重中心的装料制度，应先适当疏导边缘，然后再扩大批重相应增加负荷。

(4)临时改变装料制度调节炉况。炉子难行、休风后送风、低料线下达时，可临时改若干批强烈发展边缘的装料制度，以防崩料和悬料。

改若干批双装、扇形布料和定点布料时，可消除煤气管道行程。连续崩料或大凉时。可集中加若干批净焦，可提高炉温，改善透气性，减少事故，加速恢复。

炉墙结厚时，可采取强烈发展边缘的装料制度，提高边缘气流温度，消除结厚。

为保持炉温稳定，改倒装或强烈发展边缘装料制度时，要相应减轻焦炭负荷。全倒装时应减轻负荷20％～25％。

四．造渣制度

造渣制度应适合于高炉冶炼要求，有利于稳定顺行，有利于冶炼优质生铁。根据原燃料条件，选择最佳的炉渣成分和碱度。

1．造渣制度的要求 造渣有如下要求：

(1)要求炉渣有良好的流动性和稳定性，熔化温度在1300～1400℃，在1400℃左右黏度小于lPa²S，可操作的温度范围大于150℃。

(2)有足够的脱硫能力，在炉温和碱度适宜的条件下，当硫负荷小于5 kg／t时，硫分配系数Ls为25～30，当硫负荷大于5kg／t时，Ls为30～50。

(3)对高炉砖衬侵蚀能力较弱。

(4)在炉温和炉渣碱度正常条件下，应能炼出优质生铁。

2．对原燃料的基本要求

为满足造渣制度要求，对原燃料必须有如下基本要求：(1)原燃料含硫低，硫负荷不大于5．0kg／t。(2)原料难熔和易熔组分低，如氟化钙越低越好。(3)易挥发的钾、钠成分越低越好。

(4)原料含有少量的氧化锰、氧化镁对造渣有利。3．炉渣的基本特点

高炉根据不同的原燃料条件及生铁品种规格，选择不同的造渣制度。生铁品种与炉渣碱度的关系见表4—6。

表4—6生铁品种与炉渣碱度的关系

在炉渣成分中，主要是碱性氧化物和酸性氧化物，因此，碱度最能反映炉渣成分的变化和炉渣性质的差异，对高炉冶炼效果有直接影响。

碱度高的炉渣熔点高而且流动性差，稳定性不好，不利于顺行。但为了获得低硅生铁，在原燃料粉末少、波动小、料柱透气性好的条件下，可以适当提高碱度。但需要有充足的物理热作保证，如宝钢生产低硅铁时，铁水温度要在1500℃以上。

不同原燃料条件，应选择不同的造渣制度。渣中适宜MgO含量与碱度有关，CaO／SiO，愈高，适宜的MgO应愈低。若Al2O3含量在17％以上，CaO／SiO2含量过高时，将使炉渣的黏度增加，导致炉况顺行破坏。因此，适当增加MgO含量，降低CaO／SiO2，便可获得稳定性好的炉渣。我国高炉几种有代表的炉渣成分见表4—7。

表4—7不同高炉炉渣化学成分(质量分数)(％)

由于原燃料成分的波动，必然涉及炉渣碱度的变化。因此，应经常检查炉渣碱度，进行及时调整。

通常利用改变炉渣的成分来满足生产中的需要。

(1)因炉渣碱度过高而产生炉缸堆积时，可用比正常碱度低的酸性渣去清洗。若高炉下部有黏结物或炉缸堆积严重时，可以加入萤石(CaF2)，以降低炉渣黏度和熔化温度，清洗下部黏结物，加入量应严格控制，防止造成炉缸烧穿事故。

(2)根据不同铁种的需要利用炉渣成分促进或抑制硅、锰还原。当冶炼硅铁、铸造铁时，需要促进硅的还原，应选择较低的炉渣碱度。冶炼炼钢生铁时，既要控制硅的还原，又要保持较高的铁水温度，应选择较高的炉渣碱度。对锰的还原，由于从MnO的还原是直接还原，而MnO多以MnO²SiO2存在，因而[Mn]是从炉渣中还原出来的，当有CaO存在时，还原反应式为：

(MnO²SiO2)+C+(CaO)=[Mn]+(CaO²SiO2)+CO 如提高炉渣碱度，CaO含量增加，有利于反应的进行，对锰的还原有利，还可降低热量消耗。因此冶炼锰铁时需要较高的碱度。

(3)利用炉渣成分脱除有害杂质。当矿石含碱金属(钾、钠)较高时，为了减少碱金属在炉内循环富集的危害，需要选用熔化温度较低的酸性炉渣。

若炉料含硫较高时，需提高炉渣碱度，以利脱硫。如果单纯提高炉渣二元碱度，虽然CaO与硫的结合力提高，但是炉渣黏度增加、铁中硫的扩散速度降低，不仅不能很好地脱硫，还会影响高炉顺行；特别是当渣中MgO含量低时，增加CaO含量对黏度等炉渣性能影响更大。因此，应适当增加渣中MgO含量，提高三元碱度，以增加脱硫能力。虽然从热力学的观点看，MgO的脱硫能力比CaO弱，但在一定范围内MgO能改善脱硫的动力学条件，脱硫效果很好。MgO含量以7％～l2％为好。

（四）炉渣中的氧化物对炉渣的影响

炉渣除了CaO、SiO2两种主要成分含量对炉渣性能有影响之外，MgO、Al2O3、CaF2、TiO2、K2O、Na2O等对炉渣也有很大影响。

1．碱金属

高炉原料中所含碱金属主要以硅铝酸盐或硅酸盐形式存在。当它们落至下部高温区时，一部分进入渣中，一部分还原成K、Na或生成KCN、NaCN

气体，随煤气上升至CO2浓度较高而温度较低的区域，除被炉料吸收及随煤气逸出者外，其余则被C02重新氧化为氧化物或碳酸盐，当有SiO2存在时可生成硅酸盐。反应生成的K2CO3、Na2CO3、K，SiO3、Na2SiO3、KCN、NaCN等都为液体或固体粉末，黏在炉料上或被煤气带走。被炉料黏附和吸收的碱金属化合物又随炉料下降，再次被还原和气化，如此循环而积累。如果炉渣排碱能力不足，高炉中、上部的碱金属含量将远超过人炉前的水平。碱金属对高炉冶炼有如下危害。

(1)铁矿石含有较多碱金属时，炉料透气性恶化，易形成低熔点化合物而降低软化温度，使软熔带上移。

(2)碱金属会引起球团矿“异常膨胀”而严重粉化。

(3)碱金属对焦炭的危害也很严重。主要对焦炭气化反应起催化作用，使焦炭粉化增加，强度和粒度减小。

(4)高炉中、上部生成的液态或固态粉末状碱金属化合物能黏附在炉衬上，促使炉墙结厚或结瘤，或破坏炉衬。

防止碱金属危害除了减少人炉料的碱金属含量，降低碱负荷以外，提高炉渣排碱能力是主要措施。高炉排碱的主要措施有：

(1)降低炉渣碱度。在一定的炉温下，随炉渣碱度降低，排碱率相应提高。自由碱度±0.1，影响渣中碱金属氧化物干0.30％。

(2)降低炉渣碱度或炉渣碱度不变，生铁含硅量降低，排碱能力提高。[Si]±0.1％，影响渣中碱金属氧化物干0.045％。

(3)提高渣中MgO含量，可以降低K2O、Na2O活度，渣中MgO提高，排碱率提高。渣中MgO±1％，影响渣中碱金属氧化物干0.21％。

(4)渣中含氟±1％，影响渣中碱金属氧化物±0.16％。(5)提高(MnO／Mn)比，可提高渣中碱金属氧化物。

2． MgO

(1)MgO可改善原料的高温特性。M90主要改善烧结矿的还原粉化性和软熔特性。高炉内煤气通过软熔带时所受的阻力最大，所以软熔带的形状和位置对高炉操作的影响较大，软熔带位置的下移和减薄，将改善透气性，促进炉况顺行，MgO为高熔点化合物，增加MgO使矿石熔点升高，促使软熔带的下移。

(2)MgO渣的脱硫。从热力学观点出发，MgO的脱硫能力低于CaO。但从动力学观点和实验结果来看，渣中含适量MgO时，炉渣流动性改善，有利于脱硫。但当MgO超过l5％～20％，炉渣黏度激增，这种渣不但脱硫能力极低，甚至不能正常冶炼。

(3)MgO对炉内[Si]还原的抑制。提高渣中MgO，生铁含Si降低。其主要原因是：

MgO提高初渣熔点，使软熔带下移，滴落带高度降低；MgO增加，三元碱度提高，抑制了硅的还原。

五．基本制度间的关系

高炉冶炼过程是在上升煤气流和下降炉料的相向运动中进行的。在这个过程中，下降炉料被加热、还原、熔化、造渣、脱硫和渗碳，从而得到合格的生铁产品。要使这一冶炼过程顺利进行，只有选择合理的操作制度，来充

分发挥各种基本制度的调节手段，促进生产发展。四大基本制度相互依存，相互影响。如热制度和造渣制度是否合理，对炉缸工作和煤气流的分布，尤其是对产品质量有一定的影响，但热制度和造渣制度两者是比较固定的，其不合理程度易于发现和调节。而送风制度和装料制度则不同，它们对煤气与炉料相对运动影响最大，直接影响炉缸工作和顺行状况，同时也影响热制度和造渣制度的稳定。因此，合理的送风制度和装料制度是正常冶炼的前提。下部调节的送风制度，对炉缸工作起决定性的作用，是保证高炉内整个煤气流合理分布的基础。上部调节的装料制度，是利用炉料的物理性质、装料顺序、批重、料线及布料器工作制度等来改变炉料在炉喉的分布状态与上升煤气流达到有机的配合，是维持高炉顺行的重要手段。为此，选择合理的操作制度，应以下部调节为基础，上下部调节相结合。下部调节是选择合适的风口面积和长度，保持适当的鼓风动能，使初始煤气流分布合理，使炉缸工作均匀活跃；上部调节，炉料在炉喉处达到合理分布，使整个高炉煤气流分布合理，高炉冶炼才能稳定顺利进行。

在正常冶炼情况下，提高冶炼强度，下部调节一般用扩大风口面积，上部调节一般用扩大批重及调整装料顺序或角度。在上下部的调节过程中，还要考虑炉容、炉型、冶炼条件及炉料等因素，各基本操作制度只有做到有机配合，高炉冶炼才能顺利进行。

六．冶炼制度的调整

各种冶炼制度彼此影响。合理的送风制度和装料制度，可使煤气流分布合理，炉缸工作良好，炉况稳定顺行。若造渣制度和热制度不合适，会影响煤气分布，引起炉况波动。生产过程常因送风制度和装料制度不当，而引起热制度波动。所以，必须保持各冶炼操作制度互相适应，出现异常及时准确调整。

(1)正常操作时冶炼制度各参数应在灵敏可调的范围内选择，不得处于极限状态。

(2)在调节方法上，一般先进行下部调节，其后为上部调节。特殊情况可同时采用上下部调节手段。

(3)恢复炉况，首先恢复风量，控制风量与风压对应关系，相应恢复风温和喷吹燃料，最后再调整装料制度。

(4)长期不顺的高炉，风量与风压不对应，采用上部调节无效时，应果断采取缩小风口面积，或临时堵部分风口。

(5)炉墙侵蚀严重、冷却设备大量破损的高炉，不宜采取任何强化措施，应适当降低炉顶压力和冶炼强度。

(6)炉缸周边温度或水温差高的高炉，应及早采用含TiO2炉料护炉，并适当缩小风口面积，或临时堵部分风口，必要时可改炼铸造生铁。

(7)矮胖多风口的高炉，适于提高冶炼强度，维持较高的风速或鼓风动能和加重边缘的装料制度。

(8)原燃料条件好的高炉，适宜强化冶炼，可维持较高的冶炼强度。反之则相反。

第二节 高炉炉前操作

高炉冶炼过程中产生的液态渣铁需要定期放出。炉前操作的任务就是利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。炉前工还必须完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作；制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟；更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。

炉前工作的好坏，对高炉的稳定顺行高炉寿命长短都有着直接的影响。如果高炉不能及时出净渣铁，会带来以下不利影响：(1)影响炉缸料柱的透气性，造成压差升高，下料速度变慢，严重时还会导致崩料、悬料以及风口灌渣事故。

(2)炉缸内积存的渣铁过多，造成渣中带铁，烧坏渣口甚至引起爆炸。(3)上渣放不好，引起铁口工作失常。(4)铁口维护不好，铁口长期过浅，不仅高炉不易出好铁，引起跑大流、漫铁道等炉前事故，直至烧坏炉缸冷却壁，危及高炉的安全生产，有的还会导致高炉长期休风检修，损失惨重。

因此，认真搞好炉前工作，维护好渣、铁口，做好出渣出铁工作，按时出净渣铁，是高炉强化冶炼，达到高产、稳产、优质、低耗、安全和长寿的可靠保证。

一．炉前操作平台

为方便炉前各种操作而在炉缸四周设置的风口平台、放渣平台和出铁场统称为炉前工作平台。其高度和距铁轨的距离应满足机车安全运行的要求。

1．风口平台

在风口下方沿炉缸四周设置的高度距风口中心线1150～1250mm的工作平台，称为风口平台。为便于观察风口和检查冷却设备以及进行更换风、渣口等冷却设备的操作，风口平台应宽敞平坦，但应留有一定的泄水坡度。大型高炉的风口平台上方设有环形吊车，以便于起吊风口设备。2．出铁场

随着高炉炉容的扩大，出现了有多个出铁口的高炉(3000～5000 m3的高炉有3～4个出铁口)，采用环形或矩形出铁场。出铁场上空设有天棚，以防止铁沟和铁水罐被雨水侵入，出铁时发生爆炸事故。出铁场还设有排烟机和除尘装置，以改善劳动环境。

出铁场上除设有各种出铁设备外，还铺设有铁水主沟、铁水沟。

（1）铁水主沟

铁水主沟是从铁口泥套外至撇渣器的铁水沟，铁水和下渣都经此流至撇渣器，一般坡度为5％～l0％，坡度不宜过大，否则会影响渣铁分离。随着高炉炉容的增大，主沟相应加长，以满足渣铁流量和彼此分离的要求，见表6—1。

表4—8各种类型高炉主沟长度参考数据

高压操作的高炉出铁时，铁水呈射流状从铁El喷出，落入主沟处的沟底，此处最先损坏，所以大型高炉一般采用贮铁式主沟，沟内经常贮存一定深度的铁水(450～600 mm)，使铁水流射落时不致直接冲击沟底，见图4—5，贮铁式主沟的另一个优点是可避免大幅度急冷急热的破坏作用，从而延长了主沟的寿命。

图4—5铁口处的铁水以射流状落人贮铁式主沟的情况示意图

1—铁口孔道；2—落差；3—最小射流距离；4—最大射流距离；5—与铁水体积对应的主沟长度； 6—落入范围；7—射流落入体积；8—沟底泥料；α—铁口角度；β—落入角度

随着高炉冶炼的不断强化和高炉的大型化，出铁次数的不断增加和铁水流速的提高，对沟料的要求愈来愈高，垫沟料采用氧化铝一碳化硅一炭系列，制作工艺采用浇注型、预制块型。

（2）撇渣器

撇渣器又称砂口，它位于出铁主沟末端，是出铁过程中利用渣铁密度的不同而使之分离的关键设备。大型高炉撇渣器与大沟成为一个整体。

（3）支铁沟

支铁沟又称弯沟，它是位于撇渣器后至铁水沟流嘴之间的铁水沟。在出铁场上还设有贮备炉前常用的炮泥、覆盖剂、焦粉、河沙等耐火材料和一些必要工具的仓库。对于采用多个铁口的大型高炉，由于采用高压操作和精料等强化措施，且渣量较少(<350 kg／t)，一般都不设渣口。

二．高炉炉前操作指标 1．出铁次数的确定

出铁次数的确定原则：

(1)每次最大出铁量不超过炉缸的安全容铁量；(2)足够的出铁准备工作时间；(3)有利于高炉顺行；

(4)有利于铁口的维护。

2．炉前操作指标

（1）出铁正点率

出铁正点是指按时打开铁口并在规定的时间内出净渣铁。不按正点出铁，会使渣铁出不净，铁口难以维护，影响高炉的顺行，还会影响运输和炼钢生产，所以要求出铁正点率越高越好。

（2）铁口深度合格率

铁口深度合格率是指铁口深度合格次数与实际出铁次数的比值。生产中的铁口应保持正常的深度，铁口深度的变化会引起出铁量的波动。铁口过浅容易造成出铁事故，长期过浅甚至会导致炉缸烧穿，铁口过深则延长出铁时间。铁口深度依各高炉具体情况而定，铁口深度合格率是反映铁口维护工作好坏的一个重要指标，其数值越高越好。（3）铁量差

为了保持最低的铁水液面的稳定，要求每次实际出铁量与理论计算出铁量差值(即铁量差)不大于l0％～l5％：

铁量差=nt理—t实

式中 n——两次出铁间的下料批数，批； t理——每批料的理论出铁量，t； t实——本次实际出铁量，t。

铁量差小表示出铁正常，这样就有利于高炉的顺行和铁口的维护。

（4）全风堵口率

正常出铁堵铁口应在全风下进行，不应放风。

全风堵口率的高低，反映铁口的工作状况，铁口工作失常，应改善炮泥的质量和加强炉前工作。

（5）上渣率

有渣口的高炉，从渣口排放的炉渣称为上渣，从铁口排出的炉渣称为下渣，上渣率是指从渣口排放的炉渣量占全部炉渣量的百分比。

上渣率高(一般要求在70％以上)，说明上渣放得多，从铁口流出的渣量就少，减少了炉渣对铁口的冲刷和侵蚀作用，有利于铁口的维护。

大型高炉不设置渣口，渣口操作考核指标已丧失它的意义。

三．出铁操作

出铁是炉前操作的重点，如何严格按规定的时间打开铁口．并及时出净渣铁，同时维护好铁口，防止各种事故发生，确保高炉正常生产是出铁操作的中心任务。

1．出铁口的构造和工作条件

出铁口的整体构造如图4—6所示。铁口由铁口框架、冷却板、砖套、铁口孔道等组成。开炉烘炉前，需先在铁口区构筑泥套和泥包，在生产中起导入炮泥和保护砌体的作用。

图4—6 铁口整体结构剖面示意图

1—铁口孔道；2—铁口框架：3—炉皮；4—炉缸冷却壁；5—填充料；

6—砖套； 7—砖墙；8—铁口保护板；9—泥套

高炉生产时，每昼夜必须从铁口放出大量的铁水和炉渣，铁口区受到高温、机械冲刷和化学侵蚀等一系列的破坏作用，工作条件十分恶劣。所以，高炉生产一段时间后，铁口区的炉底、炉墙都受到严重的侵蚀，仅靠出铁后堵泥形成的泥包和渣皮来维持，见图4—7。

首先，高炉炉缸内的铁水和熔渣不仅本身具有静压力，还受到热风压力和炉料的有效重力的作用，铁口一打开铁水就会以很高的流速从铁口流出来。同时，炉缸内其他部位的铁水和熔渣也会迅速来补充。由于受铁口孔道的限制，在炉内的高压作用下，大量处于运动状态的渣铁在铁口孔道前形成“涡流”，剧烈地冲刷着铁口的泥包。最后把铁口孔道的里端冲刷成喇叭口状。另外，铁口前的渣铁也会受到风口循环区的“搅动”，使黏结在炉墙上的铁口泥包产生刷蚀。因此，铁口上方两侧的风口直径、长度都会对这种“搅动”产生影响，为了利于铁口的维护，铁口上方两侧的风口宜用直径较小的长风口，有时甚至采取暂时堵住这两个风口来处理铁口过浅的问题。

铁口泥包和铁口孔道，出铁时被液态渣铁加热到很高的温度(达1500℃以上)。由于铁口泥导热性差，使铁口孔道表面温度与内部有很大的温差，造成热膨胀程度的不一致，因而产生温差应力，加上有水炮泥中水蒸气的排出，使泥包和孔道产生变形和开裂，严重时使泥包断裂，造成铁口过浅。

除了渣铁对铁口孔道和泥包进行冲刷外，熔渣中的CaO和MgO等碱性物质还会与堵泥中的SiO2和Fe2O3等发生化学反应，产生低熔点的化合物。使堵泥很快被侵蚀。当熔渣碱度高、流动性好时，这种作用更为严重。所以当上渣出不好，下渣过多时，铁口的孔道会很快扩大，泥包也会缩小，铁

口潮时，在铁水的高温作用下，水分急剧蒸发，产生的巨大压力，会使铁水喷溅，造成铁口状况的恶化。

图4—7开炉后生产中铁口的状况

1—炉缸焦炭；2—炉墙渣皮；3—旧堵泥；4—残存的炉墙砖；5—出铁时泥包被

渣铁侵蚀变化情况；6—残存的炉底砖；7—新堵泥

2．铁口的维护

1）保持正常的铁口深度

生产中铁口深度是指从铁口保护板到红点(与液态渣铁接触的硬壳)间的长度。根据铁口的构造，正常的铁口深度应稍大于铁口区炉衬的厚度。不同炉容的高炉，要求的铁口正常深度范围见表4—9

表4—9 铁口深度

维持正常足够的铁口深度，可促进高炉中心渣铁流动，抑制渣铁对炉底周围的环流侵蚀，起到保护炉底的效果。同时由于深度较深，铁口通道沿程阻力增加，铁I=1前泥包稳定，钻铁口时不易断裂。在高炉出铁口角度一定的条件下，铁口深度增长时，铁口通道稳定，有利于出净渣铁，促进炉况稳定顺行。

A铁口过浅的危害

铁口维护不好，会导致铁口过浅。铁口过浅的危害有：(1)如果铁口过浅，无固定的泥包保护炉墙，在渣铁的冲刷侵蚀作用下，炉墙越来越薄，不仅使铁口难以维护，还容易造成铁水穿透残余的砖衬而烧坏冷却壁，甚至发生铁口爆炸或炉缸烧穿等重大恶性事故。

(2)铁口过浅，出铁时往往发生“跑大流”和“跑焦炭”事故，高炉被迫减风出铁，造成煤气流分布失常、崩料、悬料和炉温的波动。

(3)铁口过浅，渣铁出不尽，使炉缸内积存过多的渣铁，恶化炉缸料柱的透气性，影响炉况的顺行，同时还造成上渣带铁多，易烧坏渣口，给放渣操作带来困难，甚至造成渣口爆炸。

(4)铁口过浅，特别是高压操作的高炉，往往在退炮时还容易发生铁水冲开堵泥流出，造成泥炮倒灌，烧坏炮头，甚至发生渣铁漫到铁道上，烧坏铁道的事故。有时铁水也会自动从铁口流出，造成漫铁的事故。B保持正常的铁口深度的操作

要保持正常的铁口深度，操作时应做到：

(1)每次渣铁出净时，全风堵出铁口。要做到按时出净渣铁，必须及时配好渣铁罐，并维护好出铁设备。开铁口时，应根据上次铁的铁口深度及炉温变化，正确控制铁口眼的大小以保证渣铁在规定的时间内出净，使堵口泥比较均匀地粘在铁口区的炉墙上，从而形成坚固的泥包，保护炉墙和保持铁口的正常深度。

如果渣铁未出净，则打入的堵泥会因液态渣铁的冲刷或漂浮而消失，甚至连铁口孔道外端的喇叭口也弥补不上，只封住了铁口孔道外端，使铁口变浅。渣铁连续出不净时，铁口会越来越浅，极易酿成事故。出净渣铁和全风堵口是维护好铁口的保证。

(2)打泥量是根据铁口深度的变化来决定的。铁口深度稳定时，打泥量也应稳定，打泥量过多，不但会加深铁口深度，还会造成铁口潮泥多，如果不烤干就出铁，会使铁口变浅。当铁口浅时，一次打泥量也不可过多，每次平均比正常泥量增加20％～30％，以逐步恢复铁口深度，当铁口过深时，应适当减少泥量，但每次打泥量不可过少，过少则弥补不了出铁时铁口泥包的损耗，反而使铁口进一步变浅。因此，正确地控制打泥量是维护铁口深度的保证。2500 m3高炉通常每次泥炮打泥量在300 kg，炮泥单耗0．8 k／t。

(3)炮泥的质量应满足生产要求，要有良好的塑性及耐高温渣铁磨蚀和熔蚀的能力。炮泥制备时配比准确、混合均匀、粒度达到标准及采用塑料袋对炮泥进行包装。

(4)加强铁口泥套的维护。(5)放好上渣。多放上渣，下渣量就会相应减少，可减轻炉渣对铁口的冲刷和化学侵蚀 等破坏作用。另外，如上渣放不好，出铁时会因为下渣先充满渣罐而导致渣铁未出净就被迫堵口，使铁口变浅。

(6)严禁潮铁口出铁。潮铁口出铁时，堵泥中的水分受热后急剧蒸发，产生的高压不但

会使铁水喷出危及人身安全，也会使铁口泥包出现裂纹，甚至会使潮泥连同铁水一起从铁口喷出，使铁口泥套受到严重破坏。此时铁口孔道的急剧扩大导致“出铁跑大流”，造成炉前漫铁的事故。严重时还会造成铁口堵不上及烧坏铁口区冷却壁等重大事故。因此，操作要细心，严禁潮铁口出铁。

2）固定适宜的铁口角度

铁口角度是指出铁时铁口孔道的中心线与水平面问的夹角。在实际生产中，使用水平导向梁国产电动开铁口机，铁口角度的确定是把钻头伸进铁口泥套尚未转动时钻杆与水平面的最初角度。对风动旋转冲击式开口机而言，铁口角度由开口机导向梁的倾斜度来确定。

大型高炉固定铁口角度操作t分重要，现代高炉死铁层较深，出铁口由一套组合砖砌筑，铁口孔道固定不变，如铁口角度改变，必然破坏组合砖。铁口角度应相对固定，否则炉缸铁水环流会加重对炉缸砖衬的侵蚀。现代旋转冲击式开铁口机由于自身的结构特点，出铁口角度基本不变。

如果在建造高炉时死铁层较浅，则随着炉龄的增加，炉底砖衬被侵蚀，最低铁水面下移，在这种情况下可适当增加铁口角度以出净值铁和维护好铁口。通常每次增加1°～2°，这类高炉一代炉龄铁口角度变化见表4—10 表4—11

表4—10 高炉一代炉役中铁口角度变化参考值

表4—11 高炉一代炉役中铁口角度变化

平时铁口角度应固定，以便保持死铁层的厚度，保护炉底和出净渣铁。同时也可使堵铁口时，铁口孔道内的渣铁水能全部倒回炉缸中，避免渣铁夹入泥包中，引起破坏和给开铁口造成困难。3）保持正常的铁口直径

铁口孔道直径变化直接影响到渣铁流速，孔径过大易造成流量过大，引起渣铁溢出主沟(非贮铁式主沟)或下渣过铁等事故。另外由于过早的结束出铁工序，造成下一次铁的时间间隔延长，也影响到炉况的稳定。开口机钻头可参考表4—12选用。

表4—12压、铁种选用开口机钻头直径

鞍钢高炉正常铁口深度为1．8～2．5 m，标准钻头直径60mm，泥炮嘴内径(泥芯直径)150 mm。在使用电动吊挂式开口机情况下，当铁口深度失常时，特别是连续过浅，必须相应缩小铁口直径。

4）定期修补、制作泥套

在铁口框架内距铁l：3保护板250～300mm的空间内，用泥套泥填实压紧的可容纳炮嘴的部分叫铁口泥套。只有在泥炮的炮嘴和泥套紧密吻合时，才能使炮泥在堵1：3时能顺利地将泥打人铁15的孔道内。由于泥套不断受到高温和渣铁水的冲刷侵蚀，很容易发生裂纹或大块脱落而失去其完整性，就会发生冒泥，甚至堵不上铁口。所以应及时修补和更换泥套，保持其完整性。

A．更换泥套的方法为：

(1)更换旧泥套时，应将旧泥套泥和残渣铁抠净，深度应大于150～250mm。

(2)填泥套泥时应充分捣实，再用炮头准确地压出30～50mm的深窝。(3)退炮后挖出直径小于炮头内径，深150mm，与铁口角度基本一致的深窝。

(4)用煤气烤干。

B．泥套的使用与管理包括：(1)铁口泥套必须保持完好，深度在铁口保护板内50～80 mm，发现损坏立即修补和新做。

(2)使用有水炮泥高炉捣打料泥套每周做一次，无水炮泥高炉定期制作。(3)在日常工作中，长期休风时泥套必须重新制作。详细检查铁口区是否有漏水、漏煤气现象；铁口框是否完好；铁口孔道中心线是否发生变化。(4)堵口操作时，连续发生两次铁口跑泥，应重新做铁口泥套。(5)如果在出铁中发现泥套损坏，应拉风低压或休风堵铁口。

(6)堵铁口时，铁口前不得有凝渣。为使泥炮头有较强的抗渣铁冲刷能力，可在炮头处采取加保护套及使用复合炮头。

(7)制作泥套时应两人以上作业，防止煤气中毒。在渣铁未出净、铁口深度过浅时，禁止制作铁口泥套。

(8)解体旧泥套使用的切削刮刀角度应和泥炮角度一致。

(9)为确保浇注料泥套的制作质量，制作泥套应尽量选择在高炉计划休风时进行。

5）控制好炉缸内安全渣铁量

高炉内生成的铁水和熔渣积存在炉缸内，如果不及时排出，液面逐渐上升接近渣口或达到风口水平，不仅会产生炉况不顺，还会造成渣口或风口烧穿事故。

当前国内300m3高炉，利用系数在3．0 t／(m3²d)以上，应加强炉内渣铁量控制。大型高炉铁口较多，几乎经常有一个铁口在出铁，出铁速度不大，炉缸内的渣铁液面趋于某一水平，故炉缸内不易积存过多的渣铁量，相对比较安全。

6）大型高炉出铁口维护

铁口是高炉长寿中的关键一环，又是最薄弱的一环。因此，出净渣铁，维护好铁口，极其重要，依高炉不同的实际情况采取相应措施。

出铁口维护措施如下(以宝钢为例)：

(1)铁口深度应达3．3 m以上。随高炉产量的增加，打泥量增加，提高铁口深度，减少铁水环流对炉缸侧壁的冲刷，同时加强炉前设备和炉前作业管理。

(2)加强铁口泥套维护。

(3)1号高炉炉顶压力经常在0．23 MPa，生产中铁口砖逐渐向外突出，故把铁口组合砖由硅线石质改为氮化硅结合的碳化硅砖，并在铁口两侧焊上筋板，卡住铁口砖。采取上述两

项措施后，制止住了铁口砖的突出，铁口砖寿命延长1年以上。

(4)针对出铁口区域大量冒煤气危及炉前作业安全，做泥套困难，打泥量得不到保证和铁口深度大幅度波动，危及高炉长寿，在铁口区域灌浆。

3．打开出铁口的方法

打开出铁口方法有多种形式，可根据铁口的工作状态确定合理的出铁方法。

1）打开出铁口时间

高炉出铁时间必须正点，出铁次数根据产量及炉缸容积而定，一般为l0～16次。在具有多个出铁口连续出铁的大型高炉上，随炮泥质量的改善，每个铁口出铁次数有减少的趋势。打开铁口时间有以下情况：

(1)有渣口高炉铁口堵口后，经过一定的时间或若干批料后放上渣，直至炉前出铁。

(2)大型高炉一个出铁口出完铁后堵口，再间隔一段时问，打开另一个出铁口出铁。

(3)大型高炉多个出铁口轮流出铁时，即一个铁口堵塞后，马上按对角线原则打开另一个铁口。

(4)现代大高炉(>4000 m3)为保证渣铁出净及炉况稳定，采用连续出铁，即一个出铁口尚未堵上即打开另一个铁口，两个铁口有重叠出铁时问。出铁量的波动不宜过大，出铁量相差不应超过l5％。

2）打开出铁口方法

打开出铁口的方法如下：

(1)用开口机钻到赤热层(出现红点)，然后捅开铁口，赤热层有凝铁时，可用氧气烧开，此法应用较普遍。

(2)用开口机将铁口钻漏，然后将开口机迅速退出，以免将钻头和钻杆烧坏。此法不宜提倡，特别是铁口有潮泥时不能使用。

(3)采用双杆或换杆的开口机，用一杆钻到赤热层，另一杆将赤热层捅开。

(4)埋置钢棒法。将出铁口堵上后20～30 min拔炮，然后将开口机钻进铁口深度的2／3，此时将一个长5 m的圆钢棒(≯40～50 mm)打入铁口内，出铁时用开口机拔出。这种方法要求炮泥质量好，炉缸铁水液面较低，否则会出现钢棒熔化，渣铁流出事故。此法一般应用于开口机具有正打和逆打功能的大型高炉上。

(5)烧铁口。高炉无准备的长期休风后的送风出铁困难，或炉缸冻结，可采用一种特制的氧枪烧铁口，事先将送风风口和铁口区域烧通。从铁口插入氧枪吹氧，在送风状态下依铁口前渣铁熔化的数量定期拔出氧枪排放出渣铁，最终使铁口区域与风口区域形成局部通道，从而加快炉况的恢复时间。此法常用于无渣口高炉炉缸冻结时出铁口的处理。

3）堵铁口及拔炮作业程序

铁口见喷时进行堵前试炮，确认打泥活塞堵泥接触贴紧，铁口前残渣铁清理干净，铁口泥套完好，进行堵铁口操作。程序如下：(1)启动转炮对正铁口，并完成锁炮动作。

(2)启动压炮将铁口压严，做到不喷火、不冒渣。

(3)启动打泥机构打泥，打泥量多少取决于铁口深度和出铁情况。(4)用推耙推出撇渣器内残渣。

(5)堵铁口后拔炮时间：有水炮泥5～10 min，无水炮泥20～30 min。(6)拔炮时要观察铁口正面无人方可作业。

(7)抽回打泥活塞200～300 mm，无异常再向前推进100～150 mm。(8)启动压炮，缓慢间歇地使炮头从铁口退出抬起。(9)保持挂钩在炉上2～3 min(或自锁同样时间)。(10)泥炮脱钩后，启动转炮退回停放处。

4．出铁操作

A．出铁前的准备工作

做好出铁前的准备工作是保证正点和按时出净渣铁，防止各种意外事故发生的先决条件。其准备工作如下：

(1)清理好渣、铁沟，垒好砂坝和砂闸。

(2)检查铁口泥套、撇渣器、渣铁流嘴是否完好，发现破损及时修补和烤干。

(3)泥炮装好泥并顶紧打泥活塞，装泥时要注意不要把硬泥、太软的泥和冻泥装进泥缸内。

(4)开口机、泥炮等机械设备都要进行试运转，有故障应立即处理。(5)检查渣铁罐是否配好，检查渣铁罐内是否有水或潮湿杂物，有没有其他异常，发现问题及时联系处理，如冲水渣应检查水压是否正常并打开正常喷水。

(6)钻铁口前把撇渣器内铁水表面残渣凝盖打开，保证撇渣器大闸前后的铁流通畅。

(7)准备好出铁用的河沙、覆盖剂、焦粉等材料及有关的工具。

B．铁沟的操作

新做的铁沟应彻底烤干，每次出完铁后应清理干净，如有损坏要进行修补，修补时必须把旧料及残渣铁清理干净，然后填进新料按规定尺寸捣紧烤干。

C．出铁操作安全注意事项

出铁操作安全注意事项包括：(1)穿戴好劳保用品，以防烧伤。

(2)开铁口时，铁口前不准站人，打锤时先要检查锤头是否牢固，锤头的轨迹内无人。

(3)出铁时，不准跨越渣、铁沟，接触铁水的工具要先烤热。(4)湿手不准操作电器。

(5)干渣不准倒人冲制箱内。

(6)装炮泥时，手不准伸进装泥孔。

(7)不准戴油手套开氧气，严禁吸烟，烧氧气时手不可握在胶管和氧气管的接头处，以防回火烧伤。

D．铁水和炉渣的流速

保持适宜的渣铁流速，对按时出净渣铁、炉况稳定顺行和冲渣安全有重要影响。渣铁流速与铁口直径、铁口深度、炮泥强度(耐磨蚀与熔蚀的能力)、出铁口内径粗糙度、炉缸铁水和熔渣层水平面的厚度、炉内的煤气压力等因素有关，见表4—13直径影响很大，特别是与渣铁侵蚀掉的炮泥量成正比。

表4—13 各种因素对出铁量的影响

5．出铁事故及处理

在铁口维护不好，铁口不正常的情况下，往往会因为某些客观原因或操作不当造成各种事故，轻则影响高炉的正常生产，重则迫使高炉长时间休风处理，甚至造成设备损坏和人身伤亡，并额外增加许多繁重的体力劳动。因此，炉前操作应严格遵守操作规程，防止事故的发生。一旦发生事故，应沉着、冷静、果断及时地处理，避免事故扩大化，尽量减少损失。

铁口事故发生的现象、产生的原因及处理方法如表4—14

表4—14 铁口事故的现象、原因及处理

泥炮是炉前最重要的设备，平时应加强维护，防止出铁时因泥炮事故而堵不上铁口。一旦泥炮发生故障和事故不得不采用人工堵铁口时，人工堵口必须在出净渣铁和拉风或休风后才可进行。随着高炉操作技术水平的提高和各种先进技术的采用，铁口事故有逐年减少的趋势。

四．撇渣器的操作

1．撇渣器的构造

撇渣器又称砂口，它位于出铁主沟末端，是出铁过程中利用渣铁密度的不同而使之分离的关键设备。撇渣器由前沟槽、大闸、过道眼、小井、砂坝、砂闸和残铁眼组成。撇渣器与铁口有一定距离和倾斜度，以利于渣铁分离和减少渣铁对撇渣器的冲刷。

撇渣器的尺寸要合适，孔道过大，渣铁分离不好，导致撇渣器过渣，孔道过小对铁流阻力大，易发生憋流，造成铁水流人渣罐的事故。

撇渣器的修补工作繁重，所以出现了活动式可整体更换的撇渣器，还有采用双撇渣器和水冷式撇渣器的，其目的都是为了减少修补时间，延长其使用寿命。

撇渣器砂闸后即连接下渣沟，砂坝后通过支沟与下渣沟连接。下渣沟垂直于出铁主沟，坡度不小于6％，下渣沟为金属结构，必须设沉铁坑，下渣经此溢流后进入渣罐或去冲水渣。

撇渣器后至铁水罐或炉前铸铁机的铁水流槽为支铁沟，断面尺寸要小一些。当采用多个铁水罐时，铁水沟上必须分段安装拨流闸板，使铁水分别流入各铁水罐，大型高炉多采用铁水摆动流槽，它的位置在出铁场铁沟末端流嘴的下方。从铁口流出的铁水经主沟、撇渣器、铁沟和沟嘴向下注入摆动流槽，当一个铁水罐装满时，即可通过改变摆动流槽的倾角，使铁水流人另一铁水罐。摆动流槽也有做成贮铁水式的，目的也是为了减少铁水对摆嘴的冲击，延长其寿命，但动力消耗较大，使用摆动流槽可使出铁场和铁水沟的长度缩短，节约投资，减少日常维修量。

撇渣器是使渣铁分离的关键设备，对它的要求是：渣沟不过铁，铁沟不过渣。

撇渣器的工作原理是：利用渣铁密度的不同，使熔渣浮在铁水面上，撇渣器的铁水出口处(小井)有一定的高度，使大闸前后保持一定的铁水深度，过道眼连通着前沟槽和小井，仅让铁水通过，达到渣铁分离的目的。浮在铁水面上的熔渣，被大闸挡住，当前沟槽中的铁水面上积聚了一定量的熔渣后，推开砂坝使熔渣流入下渣沟内。因此，适宜的过眼和沟头高度是确保渣铁完全分离的关键。

2．撇渣器的操作及注意事项

撇渣器的操作及注意事项包括：

(1)钻铁口前必须把撇渣器铁水面上(挡渣板前后)的残渣凝结盖打开，残渣凝铁从主沟两侧清除。

(2)出铁过程中见少量下渣时，可适当往大闸前的渣面上撒一层覆盖剂保温。

(3)当主沟中铁水表面被熔渣覆盖后，熔渣将要外溢出主沟时，打开砂坝，使熔渣流入下渣沟(此时冲渣系统处于待工作状态)。

(4)出铁作业结束并确认铁口堵塞后，将砂闸推开，用推耙推出撇渣器内铁水面上剩余的熔渣。

(5)主沟撇渣器的表面(包括小井的铁水面)撒覆盖剂进行保温。五．放渣操作

（一）渣口装置

渣口装置位于风口与铁口水平面之间，其高度及各套的尺寸，主要根据高炉容积的大小，炉顶压力的高低，渣量的多少及高炉冶炼强度等因素来确定。为了便于拆卸和安装，也因为各套的工作条件不同和便于加工制适，一般小型高炉的渣口装置均由4个套(大套、二套、三套和小套)组成，目前部分大型高炉已取消了渣口。如图4—8所示。

图4－8 渣口装置

l－渣口小套；2－渣口三套；3－渣口二套；4－渣口大套； 5－冷却水管； 6－挡杆；7－固定楔；8－炉皮；9－大套法兰；l0－石棉绳 大套和二套由于有砖衬保护，不直接与铁水接触，热负荷较低，因而采用中间嵌有循环冷却水管的铸铁结构。三套和渣口直接与渣铁接触，热负荷大，采用导热性好的铜质空腔式结构。

渣口大套安装在固定于炉壳上的大套法兰内，各套之间的接触面均加工成圆锥面，使彼此接触严密，又便于拆卸更换。大套和法兰接触面的间隙，必须用粘有耐火泥加玻璃水的石棉绳塞紧，以免漏煤气。

实际生产中渣口非常容易损坏，使高炉经常休风更换。所以不断对渣口的材质进行改进，如采用等离子喷涂和合金质的小套等，以延长其使用寿命。

（二）放渣时间的确定

确切的放渣时间应该是熔渣面已达到或超过渣口中心线时开始打开渣口放渣。而实际生产中放渣时间的确定通常是：上次出铁堵口后至打开渣口出渣的间隔时间依据铁渣量、上次出铁情况和上料批数来确定。如果上次铁没有出净，则放渣时间应提前。

渣口打开后，如果从渣口往外喷煤气或火星，渣流很小或没有渣流，说明炉缸内积存的熔渣还没有达到渣口水平面，此时应堵上渣口稍后再放。

（三）放渣操作

1．放好上渣的意义为：

(1)可减轻炉渣对炉墙壁的侵蚀。

(2)及时放出上渣可减少炉缸中的存渣，改善炉内料柱的透气性，为炉况顺行创造条件。

(3)多放上渣，下渣量必定减少，可减轻熔渣对铁口的冲刷侵蚀，有利于铁口的维护。

2．放渣前的准备工作有：

(1)放渣前要清理好并垫好渣沟，检查渣口泥套、水槽及沟嘴是否完好，叠好各道拨流闸板。

(2)检查堵渣机是否正常好用，冷却水、压缩空气是否已开启，堵渣机头与渣口小套是否对好，防止到时堵不上渣口。

(3)检查渣罐是否对正沟嘴，罐内有无积水和潮湿杂物，防止发生渣罐爆炸。如冲水渣，按冲水渣要求办。

(4)检查渣口各套有无漏水，固定装置是否坚固，冷却水是否正常。

(5)准备好放渣用的工具，如长短钢钎、大锤、瓦套、楔子、铁锹、通渣口用的长铁棍、人工堵渣口用的堵耙等。

3．放渣操作：

(1)采用带风堵渣机时，堵渣机头拔出，炉渣会自动流出，一般应用铁钎子打开渣口。如渣口眼内有铁打不动时，可用氧气烧开渣口。正常情况下是不需要的。

(2)放渣过程中应随时观察放渣情况，渣口破损或带铁严重时应立即堵上；如发现渣罐将满(要求罐内液面距罐的上沿300 mm)或机车来拉渣罐时，也应立即堵口。

(3)放渣过程中应做到勤放、勤捅、勤堵，渣口两侧如有积渣要随时清理，防止积渣影响堵口工作。

4．渣口的维护包括：

(1)按高炉规定的料批及时打开渣口放渣，要求上下渣比的合格率达到70％以上，渣中带铁多时，应勤透、勤堵、勤放。

(2)渣口泥套必须完整无缺，保持完整适宜的渣口泥套，发现破损应在放渣前及时修补，做新泥套时一定要把残渣抠净，泥套要与渣口严密接触，与渣口眼下沿平齐，不得偏高或偏低，新泥套应烤干后使用。

(3)保持渣口大套和二套表面的砌砖完好，三套的顶辊和小套的固定销子要牢固，做到定时检查。

(4)长期休风和中修开炉，在铁口角度尚未达到正常及炉温未达正常水平时，不允许渣口放渣。

(5)渣铁连续出不净，铁面上升到渣口水平面时，严禁放渣。

(6)正确使用堵渣机，拔堵渣机时应先轻拔，拔不动时应用大锤敲打堵渣机后再放。防止渣口松动带活，造成渣口冒渣的事故。对于新换的渣口放第一次渣时，原则上用耧耙堵渣口。

(7)发现渣口损坏应及时堵上并更换，严禁用坏渣口放渣。

渣口破损是由于渣中带铁多、渣口断水以及铁水达到或超出渣口水平面等因素造成，如不能及时发现处理，继续放渣，轻者造成渣口堵不上，重者造成小套烧坏或爆炸，后果严重。

5．渣口带铁的判断方法为：

(1)炉温偏低时，渣流中有许多细密的小火星跳跃，类似低炉温出铁时铁沟中的“牛毛”火花。

(2)炉温充足，放渣时从渣口往外喷火花，从流嘴处也可看到渣流下面有铁滴细流和火花。

(3)在不易做出判断时，可堵上渣口，观察渣沟内有无沉在沟底的铁水细流。

（四）渣口事故及处理

1． 渣口冒渣

冒渣的原因：因新换的渣口没上严或堵渣口时，堵渣机冲力过大；堵渣机头与渣口的接触过紧，拔堵渣机时又没事先打松堵渣机头，硬拔时把渣口带出，使渣口和中套间产生缝隙，熔渣从缝隙中流出。

处理方法：发现渣口冒渣，高炉应先降压减风，缓解熔渣对接触面的冲刷侵蚀，同时减慢料速，防止铁水面上升到冒渣部位。第二步立即组织出铁，使渣面快速回落而终止冒渣。出完铁后即可休风处理，如渣口已坏应立即更换。

预防措施：新换渣口一定要上到位并打紧固定楔，如渣口的保护性渣皮层上有突出的残铁或残渣阻挡着上不严时，可用钎子打掉，若打不掉，可用氧气烧，确保渣口上到位。2．渣口爆炸

渣口爆炸的主要原因是炉缸内铁水面过高，达到渣口附近，放渣时使渣口大量带铁，把渣口烧坏，若漏水过多，会引起爆炸。

渣口爆炸的原因有：

(1)渣铁连续出不净，使炉缸的铁水超过安全容铁量；(2)炉缸工作不活跃，有堆积现象；

(3)长期休风后开炉或炉缸冻结，炉底结厚，使炉内铁水面升高；

(4)小套破损未及时发现，放渣时带铁多。

为了避免渣口爆炸事故的发生可采取以下措施：(1)严禁坏渣口放渣；

(2)发现渣中带铁严重时，应立即堵上渣口，渣流小时应勤透；(3)不能正点出铁时，应适当减风控制炉缸内渣铁的数量；(4)炉缸冻结时，可采用特制的炭砖套制成的渣口放渣；(5)中修开炉时可不放上渣，大修开炉放上渣以疏通为主；

(6)发生爆炸要立即减风或休风，尽快出铁，组织抢修。

3．渣口连续破损

渣口在短时问内连续烧坏，这种现象称为渣口连续破损。造成渣口连续破损的主要原因是：炉缸堆积，渣口区域有铁水聚积，或者因边缘太重，煤气流分布失调，渣铁分离不好，放渣时渣流不正常，渣口带铁多。

为了防止此种事故的发生，高炉操作中应采用使炉缸工作均匀活跃的调剂手段，即可改变渣口连续破损的被动局面。4．渣口自动流渣

当渣口前凝渣过薄，在没有出净渣铁的情况下，更换渣口时，容易发生渣口自动流渣。如果处理不当，会造成漫渣和人身伤害。

渣口自动流渣基本上都发生在炉热、边缘煤气流发展和炉渣流动性较好的情况下，这时渣口前不易凝成硬壳或硬壳较薄，当渣面升高时，极易自动流出。

当发生渣口自动流渣时，应立即堵上渣口或用原渣口堵上打紧，待下次出完铁后再更换，以免漫渣烧坏铁道。

这类事故的防止方法是：渣铁未出净前不得更换渣口。用堵渣机的渣口，因其堵头有水冷，容易使炉渣凝成较厚的硬壳，可防止渣口自动流渣。5．渣口有凝铁堵不上

事故产生原因有：

(1)堵渣机塞头运行轨迹偏斜；

(2)泥套破损或不正，塞头不能正常入内；(3)渣口小套与泥套接合处有凝铁；(4)塞头老化、不规则，上面粘有渣铁。

对此，可采取的措施有：

(1)加强设备的检查，接班后应试堵；

(2)保持泥套的完好，不用泥套损坏的渣口放渣；(3)塞头应完好；

(4)对用氧气烧开的渣口，放渣时应勤透，堵口前适当喷射后再堵；(5)渣口堵不上时应酌情减风或用耧耙堵；

(6)当炉况失常时，打开渣口往往被先来的铁凝住。虽能放渣，但渣口内的凝铁较难完全熔化，或者是烧氧气时，氧气管燃烧后的残存物凝结在渣口小套的外口边沿上。此时无论用堵渣机还是用人工堵耙都堵不住，熔渣继续外流。如无大的影响，可将渣口捅大一些，让渣流大些，若有影响，则应拉风降压，用人工堵上渣口，渣口堵上后即可恢复风量，待出完铁后再更换渣口。

第三节 热风炉操作

一．热风炉燃料

1．燃料品种及其化学成分、发热量

热风炉的主要燃料为高炉煤气。随着高炉强化冶炼的进行，高炉所需的风温越来越高，而焦比降低引起高炉煤气的发热值也降低。为了满足高炉对

风温的要求，热风炉必须混入高热值煤气，如焦炉煤气，来满足热风炉的燃烧需要。表4—15分别列出几种热风炉常用煤气的成分和发热值。

表4—15 热风炉常用煤气成分及发热值

2．煤气及助燃空气的质量

煤气含尘量：煤气中粉尘主要成分为Al2O3、SiO2和Fe2 O 3，它们与热风炉耐火材料中的Al2O3和SiO2结合形成低熔点化合物，降低耐火材料的软化温度，造成格子砖渣化，甚至堵塞格子砖。现代大型高炉煤气含尘量小于0．5mg／m3，完全符合热风炉用煤气含尘量低于10mg／m3的要求。此外，助燃空气含尘量也应尽量减少。

煤气含水量：煤气含水影响发热值及理论燃烧温度，应尽量降低湿法除尘的洗涤水温，以减少饱和水含量。在热风炉附近的净煤气管道上设置脱水器，除去机械水。目前，使用干法除尘的高炉可以克服这个缺点。

净煤气压力：为了热风炉强化燃烧和安全生产，要求净煤气支管处的煤气应有一定的压力，见表4—16。

表4—16 热风炉净煤气支管处的煤气压力

3．气体燃料可燃成分的热效应(见表4—17)

表4—17 1 m3气体燃料中各可燃成分l％体积的热效应

二．影响热风温度的因素 1．拱顶温度

（1）拱顶温度的限制

受耐火材料理化性能限制：为防止因测量误差或燃烧控制不及时而烧坏拱顶，一般将实际拱顶温度控制在比拱顶耐火砖平均荷重软化点低l00℃左右(也有按拱顶耐火材料最低荷重软化温度低40～50℃控制)。

受煤气含尘量限制：格子砖因渣化而缩短使用寿命。产生格子砖渣化的主要影响因素是煤气含尘量和拱顶温度，不同含尘量允许的拱顶温度不同(见表4—18)。

表4—18 不同含尘量允许的拱顶温度

受燃烧产物中腐蚀性介质限制：热风炉燃烧生成的高温烟气中含有腐蚀性气体NOx，NOx生成量与燃烧温度有关。为避免发生拱顶钢板的晶间应力腐蚀，必须将拱顶温度控制在不超过l400℃或采取防止晶间应力腐蚀的措施。

（2）拱顶温度与热风炉理论燃烧温度的关系

由于炉墙散热损失和不完全燃烧等因素影响，我国大、中型高炉热风炉实际拱顶温度低于理论燃烧温度70～90℃。

（3）拱顶温度与热风温度的关系

据国内外高炉生产实践的统计，大、中型高炉热风炉拱顶温度比平均风温高120～220℃。小型高炉拱顶温度比平均风温高l50～300℃。采取增大蓄热面积和格子砖重量、加强绝热保温、实现燃烧换炉送风全自动控制等措施，可缩小拱顶温度与平均风温的差值。测量拱顶温度可采用辐射高温计、红外线测温仪或热电偶。采用辐射高温计时，为防止镜头沾灰，须以压缩空气吹扫。采用热电偶时，其插入方式有两种：一是自拱顶中心插入，合理深度为电偶热端超出拱顶砖衬内表面30～50mm；二是自蓄热室侧大墙人孔插入，并以碳化硅管作保护套管。碳化硅管伸入炉内l50～200 mm，电偶热端距碳化硅管热端30～50mm。2．废气温度

允许的废气温度范围：为了避免烧坏蓄热室下部的支撑结构，大型高炉废气温度不超过350～400℃，小型高炉不得超过400～450℃。

废气温度与热风温度的关系：提高废气温度可以增加热风炉(尤其是蓄热室中、下部)的蓄热量。因此，通过增加单位时间燃烧煤气量来适当提高废气温度，可减少周期风温降低，是提高风温的一种措施。在废气温度为200～400℃范围内，每提高废气温度100℃约可提高风温40℃。但这种措施影响热风炉热效率。

以下因素对废气温度的影响：

(1)单位时间燃烧煤气量。一般烧混合煤气时的废气温度比烧高炉煤气时的要低些。

(2)燃烧时间。延长燃烧时间，废气温度随之近似直线地上升。

(3)蓄热面积。当换炉次数和单位时间燃烧煤气量都一定时，热风炉蓄热面积越小，其废气温度越高。

3．热风炉工作周期

热风炉一个工作周期，包括燃烧、送风、换炉3个过程自始至终所需的时间，热风炉炉内温度随之有周期性变化。

送风时间与热风温度的关系：随着送风时间的延长，风温逐渐降低。送风时间由2 h缩短到l h，可提高风温水平50～70℃。送风时间缩短，燃烧时间随之缩短。若热风炉能力或煤气量等受限制，不能通过提高燃烧强度来弥补燃烧时间缩短造成的热量减少，则风温水平将反而降低。在一定条件下应选择合适的热风炉工作周期。

合适的工作周期：合适的送风时间最终取决于保证热风炉获得足够的温度水平(表现为拱顶温度)和蓄热量(表现为废气温度)所必要的燃烧时间。

高炉配备热风炉有3座或4座，因而工作制度有“二烧一送”或“三烧一送”，“并联”或“交叉并联”等。

合适的热风炉工作周期根据具体条件由经验选定。

4．蓄热面积与格子砖重量

热风炉供热能力与蓄热面积有关。当格子砖重量相同并采用相同工作制度时，蓄热面积大的供热能力大。现代热风炉蓄热面积为70～90 m2／m3高炉有效容积，或30～37 m2／(m3²min)，有的甚至更大。蓄热面积越大，使热风炉结构庞大，投资增加。

其次，风温降落与格子砖重量有关。格子砖重量愈大，周期风温降愈小，利于保持较高风温。单位风量的格子砖重量增大时，热风炉送风期拱顶温度降减少，即能提高风温水平；单位风量的格子砖重量相同时，蓄热面积大的拱顶温度降小。

5．其他因素

(1)燃烧器形式和能力

强化燃烧可缩短燃烧时间，利于提高风温。但必须有充足煤气量和相应能力的燃烧器。此外，热风炉一代炉役后期，设备老化，阻力增加，也要求燃烧器预留一定余力。

陶瓷燃烧器的煤气和空气、混合较好，燃烧能力大，完全可以满足要求。

(2)煤气量(煤气压力)

煤气量不足或煤气压力波动，使空气和煤气的配合不能适当，拱顶温度也就不能迅速稳定地升高，因而热风炉蓄热量减少；虽延长燃烧时间，风温水平仍可能降低。

(3)高炉操作

高炉顺行、稳定风温操作，是热风炉操作稳定的有力保证。而热风炉工作稳定，才能最大限度地保持较高风温水平。

三．热风炉的操作

1．蓄热式热风炉的传热特点

热风炉内的传热主要是指蓄热室格子砖的热交换。蓄热室的热交换可看成是烟气对鼓风之间的传热，而格子砖只作为传热的中间介质。在燃烧期，高温的燃烧产物通过格子砖以对流和辐射方式将烟气的热量传给格子砖表

面。由于格子砖表面和中心的温差，格子砖表面的热量不断向内部传递，从而使格子砖储存了大量的热量。在送风期，具有一定流速的高炉鼓风(冷空气)不断以对流方式从格子砖表面获得热量，使冷空气得到加热，同时格子砖内部向表面传热而被冷却。

由于热风炉燃烧和送风的变化，热风炉格子砖通道壁的温度随加热和冷却呈周期性变化。蓄热室中的格子砖仅是热量的载体，它将高温燃烧产物的热量经格子砖传给高炉鼓风。高炉热风温度的高低，取决于蓄热室贮藏的热量及拱顶温度。

2．热风炉的操作特点

高炉对热风炉的基本要求是风温高而稳定，结合蓄热式热风炉的传热特点以及热风炉结构特点，热风炉操作有以下特点：(1)热风炉操作是在高温、高压、煤气的环境中进行，必须严格按程序作业，避免煤气爆炸、中毒和烧穿事故的发生。(2)热风炉的工艺流程为：

a.送风通路：热风炉除冷风阀、热风阀保持开启状态外，其他阀门一律关闭；

b.燃烧通路：热风炉冷风阀和热风阀关闭外，其他阀门全部打开； c.休风：所有热风炉的全部阀门都关闭。

上述三项操作包括了热风炉的全部操作，也是热风炉全部工艺流程。(3)蓄热式热风炉要储备足够的热量。开始燃烧后，应迅速将拱顶温度烧到规定值，延长热风炉的蓄热期，达到足够的蓄热量。

(4)由于高炉的大型化和高压操作，热风炉已成为高压容器。热风炉各阀门的开启和关闭必须在均压下进行，否则无法进行正常的操作，甚至损坏设备。

(5)高炉热风炉燃烧可以使用低热值煤气，提供较高的风温。(6)高炉生产不允许有断风现象发生，换炉操作必须“先送后撤”。在换炉过程中有一段时间有两座或三座热风炉同时给高炉送风。

3．热风炉的燃烧制度

（1）燃烧制度的分类

热风炉的燃烧制度可分以下3种： a.固定煤气量，调节空气量； b.固定空气量，调节煤气量； c.空气量、煤气量都不固定。

各种燃烧制度的操作特点见表4—l9。

表4—19 各种燃烧制度的特点

（2）各种燃烧制度的比较

各种燃烧制度的比较见表4—20。

表4—20 各种燃烧制度比较

（3）燃烧制度的选择 燃烧制度选择的原则：

a.结合热风炉设备的具体情况，充分发挥助燃风机、煤气管网的能力； b.在允许范围内最大限度地增加热风炉的蓄热量，利于提高风温； c.燃烧完全、热损少，效率高，降低能耗。

较优的燃烧制度是固定煤气量调节空气量的快速烧炉法，即燃烧初期利用砖温与烟气温度相差较大的时机，以最大煤气量和最小空气过剩系数来强化燃烧，尽快在15～30 min 内将拱顶温度烧到规定最高值。燃烧后期适当增大空气过剩系数，维持拱顶温度至燃烧结束(废气温度达到规定值)。最大限度地增加热风炉蓄热量，以利于提高风温。

有预热的助燃空气或煤气时，调节其预热温度，也可在一定范围内作为控制燃烧的辅助手段。

（4）合理燃烧的判断方法

废气分析法：根据分析结果，判断成分是否合理(见表4—21)。

表4—21合理的烟道废气成分

火焰观察法：采用金属套筒燃烧器时，操作人员可观察燃烧器火焰颜色来判断燃烧情况。

目前热风炉操作主要以废气分析法进行控制燃烧。采用火焰观察的方法已经越来越少。

（5）过剩空气量的调整

过剩空气量主要是依据废气中的残氧量(通过氧化锆实测)来调节，通过调节助燃空气量获得最佳的空煤比，获得更高的拱顶温度和热效率。

过剩空气量和煤气成分影响废气成分。在控制废气成分时宁愿有剩余的氧，而不要有过量的CO。这是因为如果空气量不足，缺少氧，不仅浪费了可燃物CO，带走热量，而且造成热风炉内的还原性气氛，使热风炉的某些耐火材料内衬变质。而剩余氧的情况仅是带走部分显热。

实际上，热风炉燃料不可能完全燃烧。剩余空气量越少，废气中CO含量就越多。一般认为废气成分中O2保持在0．2％～0．8％、CO保持在0．2％～0．4％的范围比较合理。

4．送风制度

由于热风炉的周期性质，包括送风、燃烧和闷炉3种工作状态，在3种工作状态之间还存在一个换炉的过程。送风和燃烧是主要的工作状态，闷炉只是各热风炉在燃烧或送风之间的一种调节方式或者是在特殊情况下(高炉休风)，没有必要进行燃烧或送风的一种休止状态。

目前，大型高炉都有四座热风炉，其送风制度有单炉送风、并联送风等。

（1）单炉送风

单炉送风是在热风炉组中只有一座热风炉处于送风状态的操作制度，热风炉出口温度随送风时间的延续和蓄热室贮存热量的减少而逐渐降低。为了得到规定的热风温度并使之基本稳定，一般都通过混风调节阀来调节混入的冷风流量。单炉送风方式一般是在某个热风炉进行检修或高炉不需要很高的风温的情况下进行的送风方式。对于只有3座热风炉的高炉，也基本采用这种送风方式。

（2）并联送风

并联送风操作是热风炉组中经常有两座热风炉同时送风的操作制度。交错并联送风操作是两座热风炉，其送风时间错开半个周期。对于4座热风炉的高炉来说，各个热风炉的内部状态均错开整个周期的l／4。

热风炉从单炉送风向交错并联送风操作制度过渡时，热风炉的燃烧时间相对缩短，热风炉的燃烧率提高，两座热风炉同时重叠送风的时间延长。

交错并联送风操作时，在两座送风的热风炉中，其中一座“后行炉”处于热量充分的送风前半期；另一座“先行炉”处于热量不足的送风后半期。前半

期称为高温送风期，此时热风炉送出高于热风主管内温度的热风。后半期称为低温送风期，此时热风炉送出低于热风主管内温度的热风。交错并联送风又分为冷并联送风和热并联送风，两种送风操作制度的区别在于热风温度的控制方式不同。冷并联送风时的热风温度主要依靠“先行炉”的低温热风与“后行炉”的高温热风在热风主管内混合，由于混合后的温度仍高于规定的热风温度，需要通过混风阀混入少量的冷风，才能达到规定的风温。冷并联送风操作的特点是：送风热风炉的冷风调节阀始终保持全开状态，不必调节通过热风炉的风量。风温主要依靠混风调节阀调节混入的冷风量来控制。

热并联送风操作时，热风温度的控制主要是依靠各送风炉的冷风调节阀调节进入“先行炉”和“后行炉”的风量，使“先行炉”的低温热风与“后行炉”的高温热风在热风主管中混合后的热风温度符合规定的风温。

5．热风炉换炉操作

由于热风炉的设备、结构和使用燃料的不同换炉程序多种多样，有代表的基本换炉程序列于表4—22。

表4—22 热风炉的基本换炉程序

换炉操作的注意事项包括：

(1)换炉应先送后撤，即先将燃烧炉转为送风炉后再将送风炉转为燃烧，绝不能出现高炉断风现象。

(2)尽量减少换炉时高炉风温、风压的波动。

(3)使用混合煤气的热风炉，应严格按照规定混入高发热量煤气量，控制好拱顶和废气温度。

(4)热风炉停止燃烧时先关高发热量煤气后关高炉煤气；热风炉点炉时先给高炉煤气，后给高发热量煤气。

(5)使用引射器混入高发热量煤气时，全热风炉组停止燃烧时，应事先切断高发热量煤气，避免高炉煤气回流到高发热量煤气管网，破坏其发热量的稳定。

6．高炉休风、送风时的热风炉操作

倒流休风及送风：高炉休风(短期、长期、特殊)时，用专设的倒流休风管来抽除高炉炉缸内的残余煤气，谓之倒流休风，其热风炉的操作程序见表4—23。

表4—23 倒流休风、送风热风炉操作程序

不倒流的休风及送风：高炉休风不需要倒流时，将倒流休风、透风程序中的开、关倒流阀的程序取消即可。

7．热风炉全自动闭环控制操作

现代大型高炉均设置4座热风炉，热风炉的操作采用全自动微机闭环控制操作。

（1）热风炉的工作制度与控制方式

热风炉的工作制度包括：

A．基本工作制度：“两烧两送交叉并联”工作制。

B．辅助工作制：“两烧一送”工作制，有一座热风炉检修时用。

热风炉闭环控制指令分时间指令和温度指令：

时间指令：根据先行热风炉的送风时间指挥换炉，对热风炉进行闭环控制。

温度指令：根据送风温度指挥换炉，对热风炉进行闭环控制。

热风炉的基本操作方式为连锁自动操作和连锁半自动操作。为了方便设备维护和检修，操作系统还需要备有单炉自动、半自动操作、手动操作和机旁操作等方式。连锁是为了保护设备不误动作，在热风炉操作中要保证给高炉送风的连续性，杜绝恶性生产事故的发生，换炉中必须保证至少在有一座热风炉送风状态下，另一座炉才可以转变为燃烧或其他状态。

连锁自动控制操作：按预先选定的送风制度和时间进行热风炉状态的转换，换炉过程全自动控制。

连锁半自动控制操作：按预先选定的送风制度，由操作人员指令进行热风炉状态的转换，换炉由人工指令。

单炉自动控制操作：根据换炉工艺顺序，一座热风炉单独自动控制完成状态转换的操作。

手动非常控制操作：通过热风炉集中控制台上的操作按钮进行单独操作，用于热风炉从停炉转换成正常操作状态时或检修时的操作。

机旁操作：在设备现场，可以单独操作一切设备，用于设备的维护和调试。

（2）自动控制要点 A燃烧控制

用微机控制的自动燃烧形式和方法很多，应用较为普遍的是采用废气含氧量修正空燃比，热平衡计算、设定负荷量的并列调节系统。它是根据高炉使用的风量、需要的风温、煤气的热值、冷风温度，热风炉废气温度，经热平衡计算，计算出设定煤气量和空气量。燃烧过程中随煤气量的变化来调节助燃空气量，采用最佳空燃比，尽快使炉顶温度达到设定值，并保持稳定，以逐步地增加蓄热室的储热量，当废温度达到规定值时(350℃)热风炉准备

换炉。采用废气含氧量分析作为系统的反馈环节，参加闭环控制，随时校正空燃比。

B高炉热风温度的控制

当热风炉采用“两烧两送交叉并联”送风制度时，靠调节两座送风炉的冷风调节阀的开度，来控制先行(凉)炉、后行(热)炉的冷风流量，保持高炉热风温度的稳定。使用该制度时混风大闸可以关死。

当热风炉采用“两烧一送”的送风制度时，需靠调节风温调节阀的开度，兑入冷风量的多少来稳定高炉的热风温度。C换炉控制

按时间指令进行换炉的自动控制：当先行热风炉送风时问达到设定值时，发出换炉指令，将先行燃烧炉按停止燃烧转送风程序，转入送风状态。然后将先行送风炉，按停止送风转燃烧程序，转入燃烧状态。

如果是采用“两烧一送”的送风制度，送风炉送风时间达到设定值时发出换炉指令，按程序换炉。

按温度指令进行换炉的自动控制：当先行送风炉的送风温度低于设定值时(测点在热风出口)发出换炉指令，按停止燃烧转送风的程序，将先行燃烧炉转送风状态，然后按停止送风转燃烧的程序，将先行送风炉转入燃烧状态。

如果采用“两烧一送”的送风制度，送风炉的风温低于设定值后发出换炉指令，进行换炉操作。D休风控制

一般休风控制为半自动操作，分以下两种： a.倒流休风。b.正常休风。

第四节高炉喷吹操作

喷煤是高炉强化操作的主要措施，它从20世纪60年代开始大规模应用于钢铁工业生产。由于石油危机、环境保护和炼焦煤资源日益短缺等原因，高炉喷煤已不仅仅是高炉调剂的一项重要手段，同时还是弥补焦炭不足的主要措施。就世界范围而言，高炉喷煤已成为高炉技术发展的必然趋势。

喷煤技术发展的主要趋势：

(1)喷煤量大幅度提高，焦比大幅度降低。

(2)高炉喷吹烟煤，或烟煤、无烟煤甚至褐煤进行混配喷吹。(3)在大量喷煤的同时采用高风温、富氧操作。

高炉喷煤对优化钢铁工业生产具有重大意义，它可以大幅度降低价格昂贵的焦炭消耗，缓解我国主焦煤短缺，减少炼焦过程对环境的污染。2002年重点钢铁企业实现了喷煤比125 kg／t，比2000年升高了7 kg／t。表4—24列出部分企业喷煤比变化情况。宝钢连续4年平均喷煤比超过200 kg／t，达到了世界先进水平。2002年我国有30个企业喷煤比是比上年度增加了，全国年平均喷煤比超过140 kg／t的高炉有34座。

表4—24 部分企业喷煤比变化(kg／t)

一． 煤的化学组成与分类 1．煤的化学组成

煤的基本组成是各种化合形式的有机物质、灰分、水分。这些有机物的组成元素有C、H、O、N和一部分S。煤中的灰分由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O等矿物质组成。

碳：煤的主要放热元素，1 kg纯碳燃烧放出的热量约34000 kJ。碳在煤中不是以自由状态存在的，而是与氢、氧或硫组成各种有机化合物。煤燃烧时，首先是这些有机化合物的分解，然后进行碳的燃烧。随煤的变质程度的加深，煤的含碳量增加，如烟煤含碳量为62％～77％，无烟煤含碳量高达90％～98％。

氢：氢是放热元素，虽然它在煤中含量不多，但l kg氢燃烧后所放出的热量几乎等于3．5 kg碳燃烧放出的热量。氢在煤中有两种存在形式：可燃氢和化合氢。同碳、硫组成化合物的氢是可燃氢。同氧结合在一起的氢为化合氢。化合氢不能参加燃烧反应。在燃烧计算应以有效氢为准，有效氢百分含量为：

H有效=[H]－[O]／8

式中，[H]，[O]分别为煤中H和O的元素分析值。煤中氢含量随煤的变质程度加深而减少。烟煤含氢4％～6％，无烟煤含氢1％～4％。

氮：煤中氮不参与燃烧反应，在高温条件下与氧形成氮氧化物，对环境造成污染。它的存在会降低煤的可燃成分，但一般含量很少，仅为l％～2％。

氧：氧是燃料中有害组成，它同煤中的可燃物质碳、氢结合成氧化物，故它的存在使可燃物氧化而失去了进行燃烧的可能。变质程度越深的煤含氧越低。

硫：硫在煤中以3种状态存在：

(1)有机硫(S机)存在于煤中的有机化合物中，故用洗选的方法不能去掉。

(2)黄铁矿硫(S矿)和煤中的杂质铁结合在一起而呈硫化铁状态存在，可经洗选去掉。

(3)硫酸盐硫(S盐)以各种硫酸盐的形式存在于煤中，如CaSO4、FeSO4等。有机硫和黄铁矿硫统称为挥发硫，都参加燃烧反应，并放出热量，但它是有害组分。主要是硫燃烧生成SO2、H2S等有害气体，同时煤粉中的硫提高，会增加铁的硫负荷。

灰分：煤中不能燃烧的矿物质统称为灰分，它由多种氧化物组成。煤的灰分越高，发热量越低。根据灰分的来源，煤中的灰分分为两种：

(1)原生灰分，是转化成煤的古代植物体内含有的无机盐保留在煤里的灰分，这种形态的灰分任何选煤方法都不能去掉，其量约占2％～3％。(2)再生灰分，是在煤的形成过程中，从外界混入一些砂、石之类的杂质与成煤物质夹杂掺和一起。这种灰分，将煤破碎再洗选之后可以除去。还有的是在煤的开采过程中，混入煤块中的岩石、杂石等。它很容易与煤分开，用手选和洗选的方法均可除去。

水分：煤中的水分是有害成分，煤燃烧时水分汽化吸热。煤中的水分以3种形式存在：

(1)外部水分，又称外在水分，是机械地附着在煤块表面的水分。这种水分只需把煤放在通风良好、空气干燥的地方即可自然去除。

(2)吸附水分，又称内在水分，是由于吸附作用或毛细作用而进入煤块内部的水分。这种水分用自然风干的办法不能去除，必须将煤加热到100～110℃之后，才能蒸发掉。

(3)结晶水，存在于煤的矿物中，如以CaSO4²2H2O，Al2O3²2SiO2²2H2O形态存在。结晶水很难去除，只有在高温下，灰分进行分解时它才被去掉。煤中结晶水的含量很少，在燃烧计算中不加以考虑，且测定煤的全水分也不计结晶水。

2．煤的化学成分表示方法

煤的成分通常用各组成物的质量百分含量来表示。通常要用下述几种表示方法：

(1)应用成分。煤都是由碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分7种成分所组成的，这7种组分称为应用基。习惯上将上述各种组分在应用基中的质量百分含量定义为煤的应用成分，表示方法为在对应组成的右上角加标y，即：

Cy+Hy+Oy+Ny+Sy+Ay+Wy=100％

(2)干燥成分。为了消除水分波动对煤的应用成分造成的影响，以便更准确地反映煤的固有本性，许多技术资料中常用不含水分的干燥基中的各组分百分含量来表示煤的化学组成，用这种方法表示的成分称为煤的干燥成分，表示方法为在相应组成的右上角加标g，即： Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100％

第二篇：高炉工长技术比武学习资料(含答案)

首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

高炉炉前工技术比武学习资料

一、第一知识部分

1、软熔带位置较低时，其占据的空间高度相对也小，而块状带则相应扩大，即增大了间接还原区。(√)

2、炉内煤气的水当量变化不大，炉料的水当量变化很大，随温度的升高而逐渐加大。(×)

3、影响炉缸和整个高炉各部过程的最重要因素是，风口前焦碳的燃烧反应。(√)

4、影响炉缸和整个高炉内各种过程中的最重要的因素是(C)。A．矿石的还原与熔化

B．炉料与煤气的运动

C．风口前焦炭的燃烧

5、炉料的吸附水加热到100℃即可蒸发除去。(×)

6、目前我国的炉料结构主要为(A)。

A．高碱度烧结矿+球团矿+块矿

B．自熔性烧结矿+块矿 C．高碱度烧结矿+低碱度烧结矿

D．低碱度烧结矿+块矿

7、炉渣理论分为分子理论和电子理论。(×)

8、焦炭的物理性质包括机械强度、筛分组成、气孔度，其中最主要的是(A)。

A．机械强度

B．筛分组成C．气孔度

D．都是

9、高炉冶炼的过程描述正确的是：(B)。A．实现矿石中的Fe元素和氧元素的化学分离 B．实现已被还原的金属与脉石的机械分离 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

C．控制温度和液态渣铁之间的交互作用得到化学成分合格的铁液

10、关于富氧鼓风那些描述正确；(ABD)。

A．单位生铁煤气生成量减少，允许提高冶炼强度，增加产量。B．单位重量焦炭燃烧生成的煤气量减少，可改善炉内热能利用，减低炉顶煤气温度。

C．单位生铁煤气生成量减少，炉顶煤气发热值降低。D．理论燃烧温度升高，炉缸热量集中，利于冶炼反应进行。

11、高炉用喷吹煤粉要求煤的灰分越低越好，一般要求最高不大于(C)。A．10%

B．20%

C．15%

D．不作要求

12、纯铁的熔点低于生铁的熔点。(×)

13、熔化温度高于熔化性温度。(×)

14、炉缸煤气的最终主要成分为(A)。

A．CO、H2、N

2B．CO、CO2、N

2C．CO2、N2、H

2D．CO、N2、CO2

15、块状带的煤气分布取决于(A)。

A．炉料的透气性

B．炉缸煤气的初始分布

C．软熔带的煤气分布

16、提高碱度可提高渣中SiO2的活度。(×)

17、提高炉顶压力有利于冶炼低硅生铁。(√)

18、为改善料柱透气性，除了筛去粉末和小块外，最好采用分级入炉，达到粒度均匀。(√)

19、非正常情况下的炉料运行有炉料的流态化和存在“超越现象”。(√)20、焦炭的粒度相对矿石可略大些，根据不同高炉，可将焦炭分为 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

40~60mm，25~40mm，15~25mm三级，分别入炉使用。(√)

21、属于中性氧化物的有(AC)。

A．Fe２O３

B．TiO２

C．Al２O３

D．Na２O

22、富氧鼓风是因(C)而使得理论燃烧温度提高的。

A．燃烧热量增加

B．燃烧速度加快

C．产生的煤气量减少

23、炉渣熔化后能自由流动的温度是炉渣的(D)。

A．熔化性

B．熔化温度

C．黏度

D．熔化性温度

24、入炉料中所含水分对冶炼过程及燃料比不产生明显影响，仅对炉顶温度有降低作用。（×）

25、碳与氧反应，完全燃烧时放出的热值是不完全燃烧时的3倍还多。（√）

26、高于1000℃时，碳素溶损反应加速，故将此温度定为直接还原与间接还原的分界线。（√）

27、球团矿还原过程中出现体积膨胀，主要是随着温度升高，出现热胀冷缩现象大造的。（×）

28、焦炭灰分主要是(A)。

A．酸性氧化物

B．中性氧化物

C．碱性氧化物

29、在风口前燃烧同等质量的重油、焦炭，重油热值要略低于焦炭，但置换比却高于1.0。（√）

30、炉缸煤气成分与焦炭成分无关，而受鼓风湿度和含氧影响比较大。（√）

31、炉渣Al2O3/CaO大于1时，随着Al2O3含量的增加，粘度也随之增大。（×）首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

32、高炉所用燃料中，其中H、C越高的燃料，在同等质量条件下其产生的煤气量也越多。（×）

33、富氧鼓风后因为入炉氮气减少即使比不变也可以提高高炉的煤气利用率。（×）

34、未燃煤粉在炉内的去向是还原、渗碳和随煤气逸出。（×）

35、熔化温度低，还原性好的矿石有利于高炉的了冶炼。(×)

36、高炉铁的直接还原度达到0.30以下是可能的。(√)

37、风温提高焦比降低，炉顶煤气一氧化碳利用率有所改善，是间接还原发展的结果。(×)

38、高炉内锰的高级氧化物还原与铁的高级氧化物还原差不多，唯独MnO比FeO难还原。(√)

39、下列哪些是富氧后的冶炼特征(BCE)。

A．焦比降低

B．理论燃烧温度升高

C．煤气量减少 D．间接还原扩大

E．煤气发热值提高

40、高炉内煤气流通过料柱后产生的压降属于动量传输。(√)

41、高炉冶炼过程的能量主要来自焦炭、喷吹燃料和鼓风。(√)

42、吨铁的热量消耗过大，炉顶煤气中CO含量超出平衡数值过多，煤气的化学能未被充分利用，是目前我国高炉生产的普遍问题。(√)

43、高炉内热能利用程度等于吨铁的有效热量消耗与热量总收入之比值。(√)

44、当前限制喷煤量提高的因素主要是燃烧率低，置换比下降，理论燃烧温度不足，炉内透气性变坏等问题。(√)

45、影响矿石软熔性能的因素很多，主要是矿石的渣相数量和它的熔 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

点。(√)

46、碳的反应性是指焦碳与(A)等进行化学反应的能力。A．CO

2B．铁矿石

C．碱金属

D．硫化物

47、焦碳的挥发分主要由碳的氧化物、氢组成，有少量的CH4和O2。(×)

48、根据高炉解剖研究表明：硅在炉腰或炉腹上部才开始还原，达到(C)时还原出的硅含量达到最高值。

A．铁口

B．滴落带

C．风口

D．渣口

49、高炉的热量传输以传导传热为主，只是在高温区才考虑辐射传热。(√)

50、渣中MgO主要作用是降低炉渣黏度，改善脱硫效果，改善流动性。(×)

51、高炉喷吹燃料，置换比的大小与哪些因素有关(ABCD)A．喷吹量

B．喷吹燃料的种类

C．鼓风参数

D．煤气的利用率

52、一般烧矿中的含铁矿物有：磁铁矿(Fe3O4)赤铁矿(Fe2O3)浮氏体(FexO)。(√)

53、焦碳质量差异影响热制度的因素主要有：焦碳灰分；焦碳含硫量；焦碳强度。(√)

54、提高入炉品位的措施是(ABCD)。

A．使用高品位矿，淘汰劣质矿

B．生产高品位烧结矿和球团矿 C．提高精矿粉的品位

D．使用部分金属化料

55、高炉冶炼炉渣的要求是(ABC)。首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A．良好的流动性

B．较强脱硫能力 C．侵蚀性能较弱

D．渣温要高

56、铁氧化物还原速度取决于吸附和化学反应两个环节。(×)

57、磷是生铁的有害元素，因此在高炉炼铁过程中要选择合理的操作制度以降低生铁含磷量。(×)

58、用CO还原铁氧化物的反应都是可逆反应。(×)

59、对理论燃烧温度影响最大的因素是风温和富氧率。(×)60、煤粉的热滞后时间一般为冶炼周期的60～70%。(√)

61、含铁矿物按其矿物组成可分为四大类：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和(D)。

A．富矿

B．贫矿

C．精矿

D．菱铁矿 62、块状带包括炉料开始予热到全部熔化所占的区域。(×)63、风口带是高炉热能和气体还原剂的发源地和初始煤气流起点。(√)64、改善矿石的冶金性能，是提高技术经济指标的有效措施。(√)65、炉料下降的速度与炉料间摩擦力、煤气浮力无关。(×)66、高炉炉身下部的直接还原温度高于1100℃。(√)

67、精料的另一主要内容是提高熟料率，并要求整粒措施。(√)68、焦炭强度差会影响料柱透气性，导致风渣口烧坏和(C)。A．炉温向凉

B．产量升高

C．炉缸堆积

D．铁口过浅 69、焦碳的物理性质包括：机械强度、筛分组成、气孔度、堆密度，其中不重要的是(C)。

A．机械强度

B．筛分组成C．气孔度 70、焦炭粒度大，炉内料柱透气性就越好。(×)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

71、含铁料在炉内熔化后是和氧进行化学反应被还原的。(×)72、由动力学角度分析，标准生成自由能越大的氧化物越稳定，在氧势图上曲线位置越低。(×)73、当温度高于810℃时，CO+H2O=CO2+H2向右进行，只有此温度区域H2的利用率高于CO的利用率。(×)74、高炉内直接还原反应是借助碳素溶解损失反应与间接还原反应叠加而实现的。(√)

75、高炉内锰的各级氧化物的还原都要比铁的级氧化物的还原困难，特别是MnO比FeO更难还原。(×)76、软熔带下形成的液态铁水下降到风口水平时[Si]和[S]达到最大值。(√)

77、热流比影响软熔带的位置，热流比大，软熔带下移。(√)78、炉渣的熔化性温度是炉渣的液相线温度。(×)79、采用高风温操作后，中温区扩大，间接还原发展，是导致焦比降低的根本原因。(×)80、含碱性脉石高的铁矿石，其品位应按扣除碱性氧化物含量后的铁量来评价。(√)

81、炉内煤气的水当量变化不大，炉料的水当量变化很大，随温度的升高而逐渐加大。(×)82、炉缸的脱硫效果不仅取决于炉渣碱度、温度的高低，而且与炉缸的活跃程度有关。(√)

83、硫主要是由焦炭带入的，所以减轻焦炭负荷是降低硫负荷的有效措施。(×)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

84、高炉中容易被CO还原进入生铁的非铁元素有Zn、Mn、V、Ti。(×)85、烧结矿的固结经历了固相反应、液相生成、冷凝固结过程。(√)86、在炉内高温区，矿石软化熔融后，焦炭是唯一以固态存在的物料。(√)

87、高炉采用富氧鼓风、提高风温及其他加速扩散的技术措施，都会使燃烧带缩小。(√)

88、据炉内动力学分析，当煤气流的压降梯度升高至与炉料的堆积密度相等时，悬料故障。(√)

89、高炉内间接还原的发展，主要取决于还原的动力学条件：矿石的空隙度、还原性和煤气流的合理分布等。(√)

90、高炉内固体炉料区的工作状态的好坏，是决定单位生铁燃料消耗量的关键。(√)

91、改善矿石的还原性，使矿石在软熔前达到较高的还原度，对脱硫反应基本没有影响。(×)92、高炉喷煤后，炉料的冶炼周期(A)。A．延长

B．不变

C．缩短 93、富氧鼓风有利于高炉(ABCD)。A．提高理论燃烧温度

B．增加喷吹量 C．低[Si]冶炼

D．提高冶炼强度

94、水煤气置换反应(CO+H2O＝CO2+H2)的存在，使H2有促进CO还原的作用，相当于是CO还原反应的催化剂。(×)95、根据Si在高炉的还原行为，选用有利于高温区下移的技术措施和操作制度，使炉缸有稳定的充足热量，使铁水的物理热维持在较高水 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

平。是冶炼低硅的必备条件之一。(√)

96、在标准状态下，下列元素按与C发生还原反应开始温度由低到高排列为：P→Zn→Mn→V→Si→Ti。(√)

97、高炉中最重要的流体力学现象是煤气流经固体散料层以及流经固液相共存区(软熔带、滴落带及其以下直至风口平面)时的压降及液泛等。(√)

98、成渣带的高低厚薄与沿高炉高度上的温度分布无关。(×)99、高炉用喷吹用煤一般要求煤粉粒度-200目以下的比例为(C)。A．30%～50%

B．50%～65%

C．70%～80%

D．80%～100% 100、促使炉料下降的是重力，炉料在静止时重量系数比炉料运动时大。(×)101、富氧鼓风能够提高风口前理论燃烧温度和降低炉顶温度。(√)102、高炉产生液泛的部位是软熔带。(×)103、富氧鼓风后，煤气中的CO浓度增加，煤气还原能力提高间接还原发展。所以有利于降低燃料消耗(×)104、高炉进行间接还原和直接还原的区域是固定不变的。(×)105、高炉精料的含义：(1)对入炉原料的精加工；(2)采用合理的炉料结构。(√)

106、高炉内锰的各级氧化物的还原都要比铁的各级氧化物的还原困难，特别是MnO比FeO更难还原。(×)107、高炉内直接还原温度开始在高于570℃。(×)108、高炉喷吹煤粉后，炉缸风口燃烧带不变。(×)109、离子理论对于液态炉渣的主要观点正确的是(BCD)。首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A．液态炉渣由简单离子与复杂络离子组成是一种完全的离子溶液 B．金属氧化物离解后能电离

C．金属相与渣相之间反应依靠电子传递 D．液态炉渣具有导电性

110、各种物料在炉内的堆角与下落高度无关。(×)111、各种原料加重边缘的作用由重到轻由：天然矿、球团矿、烧结矿、焦炭。(×)112、海绵铁是铁矿石在高炉炉身部位形成的。(√)113、氧化物在＜570℃时还原变化顺序为(A)。A．Fe2O3→Fe3O4→Fe

B．Fe2O3→Fe3O4→FexO→Fe C．Fe3O4→Fe2O3→Fe

D．Fe3O4→Fe

114、焦碳的反应性和反应后强度是在不同组实验中完成的。(×)115、焦碳的理化性质包括强度和反应性。(√)

116、软熔带是高炉透气性最差的部位，决定该区域煤气流动及分布的是(C)。

A．煤气利用程度

B．炉料的粒度组成C．焦窗面积及其位置形状

117、靠近炉墙处煤气通过的越多，炉墙附近的温度就越低。(×)118、矿石的软化温度高，软化温度区间窄时，在炉内就不会过早形成初渣，且成渣带低，有助于改善高炉料柱的透气性。(√)119、球团矿石在炉内的堆角比焦炭的堆角小。(√)

120、影响炉缸和整个高炉内各种过程中的最最重要的因素是(C)。A．矿石的还原与熔化

B．炉料与煤气的运动

C．风口前焦炭 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制 的燃烧

121、煤粉的燃烧分为加热、燃烧两个阶段。(×)122、喷吹煤粉后，炉内煤气流发生变化，一般是中心气流发展。(√)123、高炉内炭素熔损反应的方程式是(B)。

A．H2O+C＝H2+CO

B．CO2+C＝2CO

C．C+O2＝2CO 124、喷吹煤粉的水份规定一般不大于1.0%，最大不超过2.0%。(√)125、在高压操作中，由于顶压提高使得(C)，故可以显著提高入炉风量。A．煤气流小而合理

B．边缘煤气发展

C．煤气体积压缩 126、烧结矿和球团矿的还原性比天然矿的还原性要差。(×)127、生矿中最易还原的是褐铁矿。(√)

128、使用高品位低SiO2的高碱度烧结矿时，表现为软熔位置(B)。A．较高

B．较低

C．没有变化

129、铁矿石的粒度太小，影响高炉内料柱的透气性，使煤气上升阻力增大，不利高炉顺行，所以铁矿石的粒度越大越好。(×)130、铁矿石的软化性是指铁矿石软化温度和软化区间两个方面。(√)131、铁氧化物的还原速度取决于扩散速度和化学反应速度。(√)132、高炉喷煤后综合焦比降低的原因是(B)。

A．煤粉的热值高

B．间接还原发展

C．煤气量增加

D．直接还原发展

133、一般富氧1.0%，可提高理论燃烧温度35°～45°，增加喷煤率40%。(√)134、根据高炉解剖研究表明：硅在炉腰或炉腹上部才开始还原，达到(C)时还原出的硅含量达到最高值。首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A．铁口

B．滴落带

C．风口

D．渣口

135、用喷吹量调剂炉温的热滞后与高炉大小，强化程度及高度上的热分布无关。(×)136、炉内煤气流经软熔带时的阻力损失与下列因素有关(ABDF)。A．软熔带内焦炭层数

B．焦炭层厚度

C．煤气流速 D．焦炭层空隙度

E．软熔带的形状

F．软熔层径向宽度 137、在炉内800℃区域中以间接还原为主。(×)138、采用高压操作可以降低焦比，原因有(AC)A．不利于硅的还原

B．抑制了直接还原 C．有利于间接还原

D．减少了渗碳 139、碳气化反应大量进行的温度界限在(C)A．＜1000℃

B．900～1000℃

C．1100℃以上

140、铸造铁是由含[Si]＜1.25%的Fe、Mn、S、P、O等组成的合金。(×)141、作为还原剂的碳素消耗来讲，直接还原要比间接还原消耗的碳素要多。(×)142、M40代表抗冲击强度，M10代表抗摩擦强度。(√)143、风口带是高炉中唯一存在着的氧化性区域。(√)

144、当炉料开始软化时，体积收缩，空隙率下降，煤气阻力急剧升高，在开始滴落前达到最大值。(√)

145、富氧鼓风和高风温一样都可以降低炉顶煤气温度。(√)146、高炉的软熔带是指(C)A．焦炭构成的B．由液态渣铁构成的C．熔化的渣铁及焦窗构成 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

147、在高炉炼铁中磷几乎是100%被还原并进入生铁。(√)

148、从热力学角度看，凡是有利于提高高炉下部温度的措施都有利于降低生铁含硅量。(×)149、选择焦炭粒度必须以焦炭强度为基础，焦炭强度较差则提高粒度下限。(√)

150、从还原的角度看，入炉矿粒度越小越好。(√)

151、自溶性烧结矿物相主要是铁酸钙，因而强度好，还原性差，高碱度烧结矿物相主要是钙铁橄榄石，因而强度与还原性都好。(×)152、高炉冶炼条件下，氧化物由易到难的还原顺序：CuO→PbO→MnO→FeO→SiO2→Al2O3→MgO→CaO。(×)153、一般讲低级氧化物分解压力比高级氧化物分解压力大。(×)154、百分之百的间接还原并非理想行程，但是现在高炉操作上仍应大力发展间接还原。(√)

155、高压操作有利于降低理论燃烧温度，促进高炉顺行。(√)156、渣铁温度和理论燃烧温度之间无严格的线性关系，因此，理论燃烧温度并不能代表炉缸温度和硅含量的高低。(√)

157、离子理论认为，随渣的碱度下降(O/Si比下降)，共用O2-越多，硅氧复合离子越来越大，越来越复杂，这是酸性渣粘度大的原因，SiO2含量约35%时粘度最低。(√)

158、由动力学角度分析，碳与氧的反应究竟获得哪一种最终产物取决于温度和环境的氧势。(×)159、SiO2是非常稳定的化合物，还原1KgSi需要的热量是从FeO中还原1KgFe的6倍。(×)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

160、Mn氧化物的还原顺序为：MnO2－Mn2O3－Mn3O4－MnO－Mn。(√)

161、H2的还原能力在高于780℃时大于CO的还原能力。(×)162、当温度高于1200－1400℃时，软熔层开始熔化，渣铁分别聚集并滴落下来，炉料中铁矿石消失。(×)163、熔化性温度低的炉渣稳定性就好。(×)164、在无喷吹时，炉缸煤气量大致为风量的1.21倍。(√)

165、初渣中FeO和MnO的含量很高，是因为铁、锰氧化物还原出来的FeO和MnO与SiO2结合后能形成低熔点的硅酸盐，如2FeO·SiO2在950－1050℃即可熔化。(×)166、V形软熔带使液流进行回旋区，受回旋区气流的作用沿着其四周和前端流下，煤气接触条件好，渣铁温度高、炉缸煤气热能利用最好。(×)167、抑制球团矿还原膨胀的措施有：(ABCD)A．进行含铁原料合理搭配

B．适当添加CaO C．添加无烟煤

D．提高焙烧温度 168、炉渣自由流动的最大粘度为(A)。

A．2～2.5pa.s

B．小于6pa.s

C．6～7pa.s 169、高炉内焦炭是热量的主要传递者。(×)170、高炉内运动过程就是指在炉内的炉料和煤气两大流股运动过程。(√)

171、高炉在一定的原料条件下，其炭素消耗恰好满足其热能的需要时，此时即可获得理论最低燃料比。(×)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

172、铁矿石的还原性决定于矿物组成、矿石的致密程度、粒度和气孔率等，因此磁铁矿最易还原、赤铁矿次之，菱铁矿最难还原。(×)173、直接还原反应是吸热反应，当炉内直接还原反应较高时，由于吸收大量的热量，使炉缸中心温度降低，影响正常的冶炼过程。(√)174、用粉末多的矿石，低软化温度的天然矿石和石灰石，应在装料方法上使之离开炉墙。(√)

175、锰氧化物还原顺序为Mn3O4→Mn2O3→MnO→Mn。(×)176、矿石还原顺序由高到低是：球团矿→褐铁矿→烧结矿→菱铁矿→赤铁矿→磁铁矿。(√)

177、强化冶炼高炉上燃烧带的大小主要取决于风机能力和炉缸中心料柱的疏密程度。(√)

178、综合焦比是指冶炼一吨生铁所消耗的焦碳和煤粉。(×)179、自然界里的铁元素几乎都是以氧化物的形式存在于矿石中的。(√)180、风温提高后，炉缸理论燃烧温度提高，炉顶温度(B)。A．提高

B．降低

C．不变

D．大幅度提高

181、冶炼一般铁矿石时，炉渣的耦合反应涉及的元素有(ABDE)A．Si

B．Mn

C．P

D．S

E．Fe 182、生铁中[Si]的含量与温度有关，温度升高时对[Si]的还原有利。(√)183、在高炉中的还原剂为C、CO和H2。(√)

184、高炉的炉尘回收后可作为烧结原料，也可制作水泥。(√)185、炉料的低温还原粉化一般在(A)。

A．400～600℃区间内发生

B．300～400℃区间内发生 C．600～800℃区间内发生

D．800～1000℃区间内发生 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

186、“A”矿品位高于“B”矿，所以冶炼中“A”矿一定优于“B”矿。(×)187、高炉料柱的形成是由布料方式、布料制度及炉料物理特性所决定的。(√)

188、高炉冶炼条件下，氧化物由易到难的还原顺序： CuO→PbO→MnO→FeO→SiO2→Al2O3→MgO→CaO。(√)

189、高炉造渣过程是将炉料不进入生铁和煤气的其他成分，溶解、汇合并熔融成为液态炉渣和与生铁分离的过程。(√)190、在高温区域，碳还原能力比氢强。(√)191、有效热量利用率越高，高炉焦比越低。(×)192、炉料粒径大小之比为6：4时透气性最差。(√)193、高炉喷煤热滞后时间与所喷煤种无关。(×)194、酸性球团矿或烧结矿中硫主要为CaSO4，自熔性烧结矿中还有CaS。(×)195、炉渣颜色变豆绿色，是渣中MnO含量高。(√)

196、焦炭的反应性高，在高炉内被CO2溶损的比例高，导致焦比升高。(√)

197、焦炭的性质与高炉对焦炭质量的要求，描述正确的是：(ABCD)。A．炼焦过程中灰分不能熔融，对焦炭中各种组织的粘结不利，使裂纹增多，强度降低，焦炭灰分主要是酸性氧化物

B．提高最终炼焦温度与延长焖炉时间，可以降低焦炭挥发分含量 C．同一种焦炭的M40与M10两指标之间，并非都有良好的相关关系，亦即抗碎指标好时，抗磨指标不见得也好

D．焦炭高温性能包括反应性CRI和反应后强度CSR，两者有较好的 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

相关关系

198、高炉喷煤对煤质有的要求是(ABCDE)A．煤的灰分越低越好，一般要求小于15% B．硫的质量分数越低越好，一般要求小于1.0% C．胶质层越薄越好，一般小于10mm D．可磨性要好，一般HGI应大于50 E．燃烧性和反应性要好；发热值高 199、下面是高炉喷煤冶炼特征的是(C)。A．理论燃烧温度降低，中心温度降低 B．理论燃烧温度升高，中心温度降低 C．理论燃烧温度降低，中心温度升高 D．理论燃烧温度升高，中心温度升高

200．喷吹烟煤首先要解决安全问题，但100%喷烟煤时不会产生煤气爆炸反应。(×)

二、第二知识部分

1、高炉内型增大炉腹高度会使(A)。

A．炉料在炉腹区停留加长，减轻炉缸熔炼负荷 B．不利于炉缸熔炼 C．燃料消耗增加

2、高炉内型是指高炉冶炼的空间轮廓，由炉缸、炉腹、炉腰和(D)五部分组成。

A．炉身及炉顶

B．炉基及炉顶

C．炉身及炉基

D．炉身及炉喉 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

3、高炉冷却水压低于正常(C)时应立即休风。

A．70%

B．60%

C．50%

4、空腔式风口小套的缺点之一是：(A)。

A．小套内实际水速较低

B．强度不好 C．更换困难

D．小套内实际水速高

5、一旦冷却器内水管结垢，(A)而大大降低了冷却强度。A．因水垢导热系数很小

B．阻损增大，水量减少 C．水流速加快

D．水流速减少

6、高炉大修时最后一次铁的铁口角度应选择：(D)。A.0°

B．10°

C．15°

D．19°

7、耐火材料能承受温度急剧变化而(AD)的能力叫耐急冷急热性。A．不破裂

B．不软化

C．不熔化

D．不剥落

8、高炉有效高度与炉腰直径的比值随炉容扩大而(A)。A．降低

B．升高

C．变化不大

9、高炉炉体热负荷最大的部位是(B)。A．炉缸

B．炉腹、炉腰

C．炉身

10、大高炉风口循环区的深度(n)与炉缸直径(d)大体的关系为(C)。A．n＝0.25d

B．n＝0.1768d

C．n＝0.1464d

11、高炉煤气除尘后在保持的净煤气要求,其中含尘率为(C)。A．小于30mg/Nm

3B．小于20mg/Nm3 C．小于10mg/Nm3

D．小于5mg/Nm3

12、高炉炉尘一般含铁30～50%,含碳在(D)经除尘回收后可作烧结原料。首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A．30～40%

B．20～30%

C．15～25%

D．10～20%

13、高炉一代炉龄中每立方米有效容积产铁量在3000～5000t/m3的高炉(B)高炉。

A．低寿命

B．中等寿命

C．长寿命

D．超长寿命

14、从改善传热和热利用的角度看，热风炉蓄热室上、下部格砖设计时，采用(A)是合理的。

A．上部强调蓄热量，砖可厚些，下部强调加强热交换，隔孔可小些，砖薄些

B．上、下隔孔应该一致

C．上部隔孔小些，下部隔孔大些，砖厚些

15、目前普遍认为制造镶砖冷却壁壁体的较理想材料是(C)。A．铸钢

B．灰口铸铁或可锻铸铁

C．耐热铸铁或球墨铸铁

16、高炉内衬破损综合分析主要原因是(ABCD)。

A．热力作用

B．化学作用

C．物理作用

D．操作因素

17、炉缸安全容铁量的计算与下列因素有关(BCDEF)。A．炉缸高度

B．炉缸直径

C．渣口高度

D．铁水密度

E．炉缸安全容铁系数

F．最低铁水面的变化值

18、为保证热风炉的强化燃烧和安全生产，大于1000m3级高炉，要求净煤气支管处的压力不低于(B)。A．4KPa

B．6KPa

C．9Kpa

19、含一氧化碳最高的煤气是(B)。

A．混合煤气

B．转炉煤气

C．高炉煤气

D．焦炉煤气 20、煤气利用率最高的煤气分布类型是(D)。首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A．边缘发展型

B．中心发展型

C．双峰型

D．平坦型

21、下列耐火砖中(C)适宜用在热风炉中下部。A．高铝砖

B．硅砖

C．粘土砖

D．耐火砖

22、炉料沿大钟表面呈抛物线下落影响布料，一般大钟倾角取值为(D)。A．30º

B．35º

C．40º

D．53º

23、“矮胖”型高炉和多风口，有利于(A)，有利于顺行。

A．强化冶炼

B．高炉长寿

C．降低焦比

D．提高鼓风动能

24、炉身上部内衬破损的原因有(ABC)。

A．炉料下降的冲击摩擦

B．上升煤气流的冲刷 C．碱金属的侵蚀

D．热振引起的剥落

25、一般热风炉拱顶温度应控制在拱顶耐火材料平均荷重软化点以下(C)。

A．50℃

B．80℃

C．100℃

D．120℃

26、我国高炉的有效容积是指(A)之间的容积。

A．料线零位至铁口中心线

B．料线零位至死铁层上沿 C．料线零位至死铁层下沿

D．炉喉钢砖上沿至死铁层下沿

27、钟式高炉炉顶对布料器的工艺技术要求有：(ABC)。A．布料均匀合理，并具有多种调节手段 B．结构简单，密封性好，维护检修方便 C．运转平稳可靠，振动小

28、高炉耐火材料的选择原则是：根据高炉各部位的(ABC)，以延缓或防止破损。

A．各部位的热流强度

B．各部位的侵蚀情况

C．各部位的破 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

损机理

29、高炉铁口以上炉缸部位炉衬的主要原因是：(ABC)。

A．渣铁水侵蚀

B．碱金属侵蚀

C．高温气流冲刷

D．热应力破坏

30、高炉合理的冷却结构要具有承受热流强度的功能，冷却设备最大热流承受能力为(C)，若超过(C)冷却设备就会被烧坏。A．200000kJ/m2h，200000 kJ/m2h B．400000kJ/m2h，400000kJ/m2h C．200000kJ/m2h～400000kJ/m2h，400000kJ/m2h

31、采用合适的冷却器及其合理布局和冷却制度以维持合理的炉型，目前的发展趋势是(B)。

A．普通工业水冷却

B．软水密闭循环冷却

C．汽化冷却

32、从出铁口中心线起往上直到炉喉上缘，这一段空间就是高炉(C)。A．炉体

B．外壳

C．炉型

D．容积

33、高炉的有效高度是指(C)之间的高度。A．死铁层至炉喉上沿 B．铁口中心线至料面

C．铁口中心线至大钟打开时的底沿或溜槽处于垂直位置时的下缘

34、高炉内型是指高炉冶炼的空间轮廓，由炉缸、炉腹、炉腰和(D)五部分组成。

A．炉身及炉顶

B．炉基及炉顶

C．炉身及炉基

D．炉身及炉喉

35、高炉内型增大炉腹高度会使(A)。首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A．炉料在炉腹区停留加长，减轻炉缸熔炼负荷 B．不利于炉缸熔炼 C．燃料消耗增加

36、炼铁文氏管除尘器的优点是(A)。A．降温和除尘

B．降温

C．除尘

37、炉喉呈圆筒形，其高度应以能起到控制料面和(D)分布为限。A．矿石

B．燃料

C．熔剂

D．煤气流

38、钟式高炉炉喉间隙过大时，料面呈M型分布，会造成(D)A．局部偏料

B．中心过死

C．中心过盛

D．边缘发展

39、炉喉间隙是指(D)与大钟下边缘所形成的环型间隙。

A．钢砖上端

B．钢砖下端

C．炉身上端

D．炉喉内壁 40、每立方米风中含水蒸汽增加1g，则热风温度降低约(D)。A．3℃

B．6℃

C．9℃

D．6℃

41、某1200m3高炉，日产量为3000t，则该高炉利用系数为(C)t/(m3·d)。A．2.1

B．2.0

C．2.5

D．3.0

42、某高炉某日非计划休风时间为2.4小时，该高炉当天的休风率为(D)。

A．0.24%

B．1%

C．5%

D．10%

43、提高冷却器内水压，实际上就是加强(B)传热。A．传导

B．对流

C．辐射

D．都是

44、在目前我国高炉风温范围内，每提高100℃风温，可降低焦比(C)kg/t·Fe。

A．5～10

B．15～20

C．20～30

D．25～30 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

45、粘土砖高炉烘炉时在300℃恒温8～16小时，原因是(A)。A．粘土砖在300℃左右膨胀系数大，砌体易破坏 B．为了延长烘炉 C．有利水份蒸发

46、只能除去60μm～90μm灰尘的除尘设备为(A)。A．粗除尘器

B．半精细除尘器

C．精细除尘器

47、净煤气含尘量应小于（C）

A、20mg/mB、15mg/m

3C、10mg/mD、5mg/m3

48、按照高炉选择耐火材料的原则，在炉身中下部及炉腰部位，可采用下列砖是（C）

A、粘土砖

B、高温砖

C、碳化硅砖

D、碳砖

49、某高炉一日生铁含硅量化验值如下：0.500、0.502、0.600、0.480。则硅偏差为(C)。

A、0.034

B、0.037

C、0.047

D、0.022 50、低热值煤气提高理论燃烧温度最经济的方法是(C)。

A．混和高热值煤气

B．煤气降温脱湿

C．预热助燃空气和煤气

51、热风炉同期时间是指（C）

A、送风时间+燃烧时间

B、送风时间+换炉时间 C、送风时间+燃烧时间+换炉时间

D、送风时间

52、在我国大、中、小型高炉的划分是以大于（C）以上划分的。A、800mB、600m

3C、1000m

3D、900m3

53、在高炉报表填写中小数点后需保留三位小数点的是（A）A、矿批

B、生铁合格率

C、产量

D、一级品率 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

54、进入煤气设备内部工作时，所有照明灯电压一般不得超过（B）A、36V

B、12V

C、220V

D、6V

55、高炉煤气成份分为CO：24%，CO223%，H2 2%则煤气利用率为（A）A、48.94%

B、51.06%

C、46.94%

D、48.98%

56、某铁厂每1t生铁的折算能耗为520kg/t，焦比470kg，烧结矿用量1850kg，炼焦及烧结工序能耗为145kg/t和69kg/t，则炼铁能耗为（A）A、715.8 kg/t

B、214 kg/t

C、470 kg/t

D、684 kg/t

57、任何类别的高炉休风操作首先要关闭的阀门是（C）A、热风阀

B、冷风阀

C、混风阀

D、烟道阀

58、热风炉快速烧炉的目的主要是尽量缩短（D）的时间 A、燃烧

B、换炉

C、保温

D、加热

59、热风炉烧炉时严格控制烟道温度的目的是（D）

A、减少热损失

B、节约煤气

C、防止烧坏下部村

D、保护炉箅子和支柱

60、高炉煤气的着火温度是(B)A、700℃

B、550℃

C、800℃

D、1000℃ 61、焦炉煤气的理论燃烧温度是（C）

A、1500℃

B、2000℃

C、2150℃

D、1800℃ 62、焦炉煤气的着火点是（A）

A、550-650℃

B、350-400℃

C、900℃

D、2000℃ 63、（C）适宜用在热风炉的中、下部

A、高铝砖

B、硅砖

C、黏土砖

D、镁砖 64、下列耐火砖荷重软化点由低到高的顺序是（A）首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A、黏土砖、半硅砖、高铝砖、硅砖

B、硅砖、半硅砖、黏土砖、高铝砖

C、高铝砖、硅砖、黏土砖、半硅砖

65、下列几种送风制度，（C）换热效率高些。A、单独送风

B、冷并联送风

C、热并联送风

66、整个格子砖砌完后，统计格孔堵塞的数量不超过(B)为合格。A、5%

B、3%

C、4% 67、截断煤气采用(A)是不安全的。A．闸阀

B．插盲板

C．阀后加水封 68、风温提高后，炉内高温区(A)。

A．下移

B．上移

C．不变

D．不确定 69、高炉煤气燃烧后废气中含量最多成份是(A)。A．N

2B．CO2

C．CO 70、高炉使用风温越高，每提高100℃风温降低焦比幅度(C)。A．越大

B．一样

C．越小

71、鼓风机突然停机，高炉的热风压力(B)。A．突然增大

B．指针回零位

C．变化不大

72、减薄格子砖的厚度，减少格孔尺寸，能增大热风炉的(A)。A．加热面积

B．蓄热能力

C．提高风温

D．散热能力 73、净煤气是指(C)。A．重力除尘器前的煤气 B．重力除尘器后的煤气

C．经多级除尘含尘量小于10mg/Nm3煤气 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

74、热风阀一般采用(D)。

A．闸蝶阀

B．盘式阀

C．蝶阀

D．闸阀 75、热风炉的蓄热面积是指(B)。

A．格子砖重量

B．格子砖体积

C．废气量大小 76、通过引风机的温度不能大于(A)℃。A．200

B．300

C．400 77、一般情况下，风温比拱顶温度低(B)℃左右。A．100

B．200

C．300

D．400 78、捣打料渣铁沟底层，采用(A)捣打料捣制。A．碳化硅质

B．硅质

C．普通铺沟泥 79、高炉对炮泥的性能要求，耐火度要求高于(B)。A．1500℃

B．1650℃

C．1750℃

80、铁口区域采用(A)压力泵压入优质泥浆，是解决铁口泄漏煤气的有效措施。

A．高

B．低

C．中 81、渣口喷火花时表明(A)。

A．渣中带铁

B．渣已放净

C．渣面未到渣口 82、冲水渣的水量一般不少于渣量的(C)。A．5～6倍

B．6～7倍

C．8～10倍 83、铁水沟出铁过程中破损的主要原因是：(C)。

A．高温烧损

B．渣铁流机械冲刷

C．机械冲刷和化学侵蚀 84、高炉开炉前烘炉的目的在于(C)。A．有利于水分蒸发 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

B．保护金属结构件设备

C．解除耐火材料中SiO2受热晶型转变，体积膨胀，砌体易破坏的作用 85、为提高炮泥的可塑性，在碾泥配比中可适当增加(B)配比。A．熟料

B．粘土

C．焦粉

86、假定100m3鼓风为基准，其鼓风湿度为f=2.0%，炉缸煤气总量为（A）

A 122.58mB 100m3

C 120.48m3

87、矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量12.121t/批，炼钢铁改铸造铁，[Si]从0.4%提高到1.4%，[Si]变化1.0%时，应加焦（B）A 1.0 t/批

B 0.92 t/批

C 2.0 t/批

88、有效容积1260m3高炉，矿批重30t，焦批重8t，压缩率为15%。则从料面到风口水平面的料批数（C）(r矿取1.8，r焦取0.5，工作容积取有效容积的85%)A 40批

B 38批

C 39批 89、620m3高炉焦批3850kg，焦丁批重200kg，矿批15000kg每小时喷煤8000kg，每小时跑6批料，则焦炭综合负荷（A）A 2.79

B 3.79

C 4.79 90、烧结矿碱度从1.25降到1.15，已知烧结矿含SiO2为13.00%，矿批为20t/批，如全部使用烧结矿，调整石灰石用量为（A）(石灰石有效CaO为50%)A 520kg/批

B 550 kg/批

C 600 kg/批

91、某高炉要把铁水含硅量由0.7%降至0.5%，需要减风温(C)(已知100℃±焦比20kg，1%Si±焦比40kg)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A 48℃

B 50℃

C 40℃

92、炼铁厂620m3高炉日产生铁1400t，料批组成为焦批3850kg焦丁批重为200kg，烧结矿批重12000kg，海南矿批重1000kg，大冶球团矿2000kg，每批料出铁8700kg，其冶炼同期为（A）(炉料压缩率取12%，原燃料堆比重：烧结矿1.75，球团矿1.75，焦炭0.5焦丁0.6，海南矿2.6)。

A 6.4小时

B 7.4小时

C 8.4小时

93、高炉喷煤7t/h(煤的置换比为0.8)，风温1040℃，矿石批重15t，焦炭批重4.05t，每小时7批料，每批料出铁8t，当2#高炉的1#热风炉检修风温降低300℃时，需加焦(A)(当风温700℃时，每100℃风温影响焦比6%)。

A 1670 kg

B 1700 kg

C 800 kg 94、544m3高炉正常的日产量1300t生铁，风量1150m3/min。某天因上料系统出现故障减风至800m3/min，两小时后恢复正常，问减风影响生铁产量(C)A 35t B 40t

C 33t 95、380m3高炉干焦批重3.2t，焦炭含碳85%，焦碳燃烧率为70%，大气湿度1%，计算风量增加200m3/min时，每小时可多跑(B)批料 A 1.50批

B 1.44批

C 2.00批

96、高炉风口前燃烧1kg碳需要风量(B)(大气温度f=2.0%)A 4.444m3

B 4.325m

3C 3.760m3 97、高炉鼓风中湿度为20克/米3富氧率为2%，每米3鼓风的O2含量是(A)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

A 0.237米3

B 0.250米

3C 0.224米3 98、900℃时，间接还原CO的过剩系数是(C)A 4.0

B 3.5

C 3.1 99、大型高炉比小型高炉更易强化冶炼。(×)100、近年某些出现的炉腹冷却壁大面积破损现象，经初步分析，认为与使用精料引起成渣带下移有关。(√)101、热负荷与热流强度是一个概念。(×)102、燃烧1m3高炉煤气的理论空气需要量为0.88m3左右。(√)103、提高热风炉拱顶温度与风温的差值可提高风温。(√)

104、为防止水中悬浮物沉淀，当滤网孔径为4-6mm时，最低水速不低于1.0m/s。(×)105、高炉工作容积约占有效容积的85%左右。(√)106、炉喉间隙越大，炉料堆尖越靠近炉墙。(×)107、提高炉顶压力有利于冶炼低硅生铁。(√)

108、定期从炉内排放的渣、铁，空出的空间约占促使炉料下降的自由空间的15%-20%。(√)

109、串罐式炉项比并罐式无钟炉顶相比减少了炉料的偏析。(√)

110、并联风机可提高送风压力。(×)111、顶燃式热风炉更加适应高炉大型化的要求。(√)

112、从湿法除尘出来的高炉煤气，煤气温度越高，其发热值也越高。（×）

113、热风炉炉壳的半径误差应小于3‰。(×)114、采用高风温操作，会导致理论燃烧温度升高，燃烧焦点温度也随 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

之升高，炉顶煤气温度也升高，但不很明显。(×)115、采用高风温操作后，中温区扩大，间接还原发展，是导致焦比降低的根本原因。(×)116、铁口泥套泥可分为两类，即捣打料泥套泥和浇注料泥套泥。(√)117、炉腰高度对冶炼过程一向不太显著，设计时常用来调整炉容大小。(√)

118、休风时间大于4小时为长期休风。(√)119、热风炉的燃烧期主要传热方式是辐射传热。(×)120、铁口角度大小取决于出净渣铁的程度。(×)121、炉渣自由流动的最大粘度是2～2.5泊。(√)

122、高炉炉喉的作用是装料，与控制煤气流分布无关。(×)123、块状带包括炉料开始予热到全部熔化所占的区域。(×)124、风口带是高炉热能和气体还原剂的发源地和初始煤气流起点。(√)125、改善矿石的冶金性能，是提高技术经济指标的有效措施。(√)126、炉况正常条件下，提高料线则能得到发展中心煤气流的效果。(×)127、高炉操作线图中，0＜X＜1的区间，用来描述还原性气体的利用。(×)128、高炉烘炉前的准备工作很关键，冷却设备通水量应为正常水量的30%。(×)129、为保证冷却强度和冷却系统的安全，风口冷却水压要求在0.1～0.15Mpa，其他部位水压要比炉内压力高0.05Mpa。(×)130、高炉操作线又称里斯特操作线。(√)

131、工业水设有过滤器，主要是为了过滤胶体物质。(×)首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

132、净煤气处理是指对煤气的驱逐，不包括接收。(×)133、炉喉高度应以控制煤气流分布为宜，一般为4m左右。(×)134、热风炉烘炉时，烟道温度不得超过400℃。(×)135、铁口是否正常主要反映在泥包是否坚固和完整上。(√)

136、铁口中心线在正常生产时，与设计中心线偏差不大于100mm。(×)137、无钟炉顶布料的方式只有单环、多环、定点三种。(×)138、当两座高炉的热风炉共用一座烟囱时，两座高炉可以先后同时利用热风炉倒流。(√)

139、高炉烘炉的主要目的是为了快速加热炉墙，便于开炉后加快冶炼过程和降低焦比。(×)140、第一热平衡和第二热平衡的碳素燃烧的热收入分别约为70%和60%，前者更接近于高炉实际。(×)141、在物料平衡中，大量计算表明，［C，O］法误差最小，［O，N］误差最大。(√)

142、由动力学角度分析，碳与氧的反应究竟获得哪一种最终产物取决于温度和环境的氧势。(×)143、从MnO中还原1KgMn所需要的热量比从FeO中还原1KgFe所需要的热量大一倍。(√)

144、SiO2是非常稳定的化合物，还原1KgSi需要的热量是从FeO中还原1KgFe的6倍。(×)145、热风炉的拱顶温度一般控制在耐火砖的平均荷重软化温度低100℃左右。(√)

146、炉役中后期的铁口区主要靠出铁后堵泥新形成的泥包和渣皮维

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持。(√)

147、卢森堡PW公司于20世纪80年代初推出了无料钟炉顶装置。(×)148、一般认为使高炉处于0.03Mpa以上压力下操作的高炉，叫高压操作。(√)

149、较小的炉腹角有利于煤气流的均匀分布，保护炉腹冷却壁。(√)150、低硅生铁节能增产明显，所以控制[Si]含量越低越好。(×)151、大高炉加深死铁层厚度，有利于开通死料柱下部通道。(√)152、大型高炉加大了炉缸高度，可保证风口前有足够的风口回旋区。(√)

153、高炉有效容积利用系数随着炉役增长时炉容的扩大而不断提高。(×)154、布料装置的作用，是使炉料在炉内截面积分布合理。(√)155、铁水罐检查的内容主要是：对位是否正确及其容量大小、是否干燥、无杂物等。(√)

156、出铁过程中见下渣后，待铁水面上积存了一定的下渣之后，才可把溢渣坝推开。(√)

157、堵风口操作时，操作人员应首先站在风口前打开窥视孔，并用堵耙把风口泥堵紧，直到风口内不见亮光。(×)158、铁口区域的炉墙砌砖在高炉生产过程中是靠渣皮保护层来保护。(×)159、进入煤气设备内部工作时，所用照明灯的电压一般不得超过12V。(√)

160、发现直吹管、弯头烧穿往外漏风时，高炉立即大幅度降压、减风，32 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

然后用高压水管往烧穿部位打水。(√)

161、炉凉时，炉前操作的中心任务是尽快排除凉渣铁。(√)

162、决定热风炉蓄热能力大小的关键因素是每座热风炉的蓄热面积。(×)163、煤气系统着火时应先切断煤气然后灭火。(×)164、为适应热风炉的工作制度，粘土砖一般在中低温区，高铝砖及硅砖一般在高温区。(√)

165、在清理渣沟时，可将渣块打碎后丢入冲渣水沟，以便顺水冲入渣池。(×)166、更换风、渣口小套应在渣铁出净后休风或低压时进行。(×)167、热风炉烘炉开始点火时，应以离烟囱最近的热风炉开始，依次进行。(×)

168、热风炉燃烧器对煤气和空气的混合作用越好，所需的空气过剩系数越大。(×)169、风口和渣口大套均采用铜质材料以提高传热效率。(×)170、有水炮泥和无水炮泥的区别主要指含水份的多少。(×)171、在渣沟中设置沉铁坑作用是防止渣中带铁时避免冲水渣发生爆炸。(√)

172、长期休风(封炉)开炉送风后，保持铁口孔道与炉缸上部贯通，达到加热铁口区域的目的。(√)

173、处理炉缸冻结开风口时可以隔着堵死的风口开其他风口。(×)174、炉凉时，炉前操作的中心任务是尽快排除凉渣铁。(√)175、正常的铁口深度是炉墙厚度的1.2倍。(×)

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176、配料计算目的是控制炉内热制度。(×)177、热平衡计算的目的是了解能量利用好和坏。(√)

178、有水炮泥是以水为胶结剂，也可以以树脂为胶结剂。(×)179、开炉前铁口泥色的作用是为了保护铁口，形成初始合理的孔道。(√)

180、拱顶温度高送风温度也高，因此拱顶温度低于送风温度时，应降低送风温度。(×)181、铁水罐粘结是由于渣子粘度高造成的。(×)182、高炉操作线图中，1＜X＜2的区间，用来描述还原性气体的利用。(√)

183、从安全角度考虑，布袋除尘器的布袋应选用防静电材质制造。(√)184、根据炉前渣铁处理的有关要求炉前使用的氧气胶管长度不得小于20米。(×)185、炉身工作效率在操作线中是指靠近FeO间接还原反应平衡点煤气成分的程度。(√)

186、炉容越大，顶压越高，强化程度越大，炮泥焦粉量越低，沥青和棕刚玉的量越多。(√)

187、文氏管降温和润湿粉尘的效果比洗涤塔好，所以除尘效果也好。(√)

188、粗除尘器只能除去60～90mm的灰尘。(√)

189、容积相同，矮胖高炉易接受大风，且料柱相对较短，因而冶炼周期较短。(√)

190、在高炉操作线图中，横坐标用O/C表示，即每C原子结合的氧原

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子数，纵坐标有O/Fe表示，其正方向对应于每一个Fe原子的合金元素氧化物与鼓风中的氧原子数，负方向表示炉料氧化度。(×)191、高炉用热风烘炉时，其送风操作与正常一样，先开热、冷风阀，后开混风调节阀调节入炉风温。(×)192、发现直吹管、弯头烧穿往外漏风时，高炉立即大幅度降压、减风，然后用高压水管往烧穿部位打水。(×)193、衡量高炉热能利用程度的指标是热量有效利用系数KT和碳素利用系数KC，前者是在高炉总热消耗中除去煤气带走的显热和其他热损后的有效热量消耗占的百分比，后者是碳素氧化成CO和CO2放出的热量与假定碳素全部氧化成CO2放出的热量之比。(√)

194、在出渣出铁过程中，渣铁流动状态对炉缸工作有两方面的影响，一是渣铁残留量，影响炉缸工作状态、产品质量及炉况顺行等冶炼过程；二是渣铁流动方式，对炉缸炉墙的侵蚀产生不同影响。(√)195、根据高炉操作线的原理和性质，操作线图可用于分析生产中各因素对产量的影响。(×)196、渣口高度是指铁口中心线到渣口中心线之间的距离。(√)197、渣口高度过高，从铁口出来的下渣量过大不利于维护铁口，因此设计时渣口高度不能过高。(√)

198、炉身角适当小些，使靠近炉墙处的炉料疏松，减少炉料与炉料间的磨擦力，同时适当发展边缘炉流，这对高炉顺行是有利的。(√)199、高炉炉体结构是指炉壳、冷却器和耐火内衬三部分组成的整体结构。(√)

200、高炉常用的耐火材料主要有两大类：陶瓷质耐火材料和碳质耐火

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材料。(√)

201、全风堵口率是指每日全风堵铁口次数与减风堵铁口次数的比值百分数。(×)202、渣口和风口中心线之间的距离称为渣口高度。(×)203、炉缸堆积时，风口上部烧坏的较多。(×)204、无水炮泥用在顶压较高，强化程度较高的大、中型高炉上。(√)205、有水炮泥与无水炮泥的主要区别在于含水的多少。(×)206、沟料由焦粉、粘土、砖末、沥青、煤等原料混合而成。(×)

三、第三知识部分

1、高炉大中修停炉操作参数控制中对无料钟炉顶的炉顶温度最高不大于(B)。

A．400～450℃

B．500℃

C．350℃

D．800℃

2、新建或大中修高炉采用烧结矿开炉时的炉渣碱度控制一般在(A)。A．0.95～1.00

B．1.0～1.05

C．1.05～1.10

D．1.10～1.15

3、我国常用的冷却设备有(D)。

A．冷却壁

B．冷却板

C．支梁式水箱

D．以上均是

4、高炉停炉时，最后一次铁铁口角度尽量加大，铁口眼尽量(B)。A．小些

B．大些

C．无要求

5、热风炉拱顶温度一般要控制在不高于拱顶砖平均荷重软化点(A)以下。

A．100℃

B．50℃

C．200℃

D．150℃

6、高炉内衬的破坏，经分析主要原因是（）。答案：A A．热力作用

B．化学作用

C．操作原因

D．应力作用

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7、热风炉总加热面积：包括（）拱顶及大墙和蓄热室总面积之和。答案：D A．烟道

B．点火器

C．炉篦

D．燃烧室

8、光面冷却壁有（）性能好、冷却均匀、密封性能好、内壁光滑、使用寿命长等优点。答案：D A．绝热

B．强度

C．耐侵蚀

D．导热

9、用于风口区的耐火材料应具有良好的抗（）、耐化学侵蚀性和耐磨性。答案：C A．还原性

B．熔化性

C．氧化性

D．热脆性

10、高炉内衬破损综合分析主要原因是（）。答：BCD A．热力作用

B．化学作用

C．物理作用

D．操作因素 11．黏土转在300℃左右膨胀系数较大，所以烘炉时在此温度应恒温（）。答：D A．28小时

B．8—16小时

C．16—24小时

D．31—32小时 12．空料线停炉时，应控制好煤气中H2含量，当H2≥15%，应（）。答：A A．减少打水量，减风，降风温

B．加大打水量，减风，升风温 C．减少打水量，加风，风温不变

D．减少打水量，减风，风温不变 13．最节约用水程度的冷却类型是（）。答案：A A．炉壳喷水

B．软水闭路循环

C．工业水冷却 14．高炉用水占整个钢铁工业用水量的（）。答案：C A．10%～15%

B．20%～25% C．25%～30%

D．30%～35%

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15．高炉冷却的目的是：（）。答案：ABC A．维持内衬保持炉型

B．形成渣皮，代替炉衬工作 C．保护高炉炉壳和钢结构

D．冷却均匀 16．下列不是炉壳喷水冷却的特点（）。答案：CD A．对水质要求不高

B．投资少

C．水量大

D．压要求较高 17．冷却壁的热面温度应控制在低于（）的铸铁相变温度。答案：C A．200℃

B．300℃

C．400℃

D．500℃

18．铜冷却壁和传统的冷却器相比有什么特点（）。答案：CD A．传热性好，受侵蚀极少

B．寿命长，维护量小 C．A＋B

D．对高炉炉体强度基本无影响。19．炉底，炉缸的侵蚀机理是（）。答案：ABCD A．铁水对炭砖底渗透侵蚀，铁水环流的机械冲刷 B．铁水对炭砖的侵蚀，碱金属对炭砖的化学侵蚀

C．热应力对炭砖造成的破坏，CO2，H2O等氧化性气体对炭砖的氧化 D．熔渣对炭砖的冲刷和化学侵蚀

20．炉身中上部侵蚀机理是（）。答案：ABD A．上升煤气流和下降炉料的冲刷磨蚀

B．碱金属和CO，CO2气体的化学侵蚀

C．熔渣和铁水的侵蚀

D．温度波动产生的热震破损 21．高炉合理的炉型应该是（）。答案：D A．满足提高冶炼强度，降低燃料比

B．有利于炉况顺行和有益于长寿的要求

C．有利于炉况顺行和高煤比

D．A+B

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22．炉顶不能上料时,应采取（）措施。答案：C A．打水控制炉顶温度

B．紧急休风

C．控制炉顶温度,减风减压视情况安全休风

23．高炉休风时间超过（）小时应停鼓风机。答案：A A．4小时

B．6小时

C．8小时

24．热风炉快速燃烧的目的是尽量缩短（）的时间。答案：C A．燃烧期

B．换炉期

C．加热期

D．保温期 25．何种耐材（）适宜用在热风炉的中、下部。答案：C A．高铝砖

B．硅砖

C．粘土砖

D．镁砖 26．上置式软水闭路循环冷却优点（）。答案：A；C；D A．系统运行安全可靠

B．水箱串联连接

C．系统内各回路间相互影响小

D．系统内压力波动较小 27．高炉停炉方法基本有两种，为（）。答案：A A．填充停炉法和降料面停炉法

B．降料面停炉法和煤气回收法

C．降料面停炉法和煤气不回收法

28．用于炉底、炉缸、风口区各部位的冷却器为（）。答案：B A．冷却板

B．冷却壁

C．冷却箱

29．高炉突然停风后造成风口、风管严重灌渣时，应尽快把（）。答案：A A．窥孔大盖打开

B．窥孔小盖打开

C．吹管卸掉 30．高炉炮泥和铁沟料所用的高温沥青，软化点（）℃。答案：B A．60～90

B．90～120

C．120～150 31．一般浇注料泥套的寿命为捣打料泥套的（）倍。答案：A

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A．3

B．2

C．1 32．顶燃式热风炉是包括（）。答案：C A．拷贝式

B．新日铁式

C．霍戈文式 33．紧急停水后送水时应（）。答案：B A．抓紧时间马上送

B．检查冷却设备逐段送

C．送原来水压1/3 34．炉墙结厚的征兆是（）。答案：A A．向凉难行

B．炉子顺但[Si]高

C．炉皮开裂 35．炉墙结厚的征兆是（）。答案：A A．向凉难行

B．炉子顺但[Si]高

C．炉皮开裂

36．开炉一般都在炉腰1/3以下用净焦、空焦填充理由是（）。答案：B A．炉腰以下不应有未还原矿石，保证开炉炉缸温度充沛 B．为防止矿石破碎 C．为高炉顺行

37．开炉点火后要不断用钎子同开塞堵铁口喷吹的焦炭，其目的是（）。答案：A A．防止炉内压力升高

B．利于炉况顺行

C．喷吹好铁口、加热炉缸

38．下列几种燃烧器属于无焰燃烧器的为（）。答案：B A．矩形陶瓷燃烧器

B．栅格式陶瓷燃烧器 C．套筒式陶瓷燃烧器

D．三孔陶瓷燃烧器

39、铁主沟结构形式分为：（）、（）、（）。答案：贮

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铁式；半贮铁式；及非贮铁式

40、炉前水力冲渣工艺通常的四种方式是（）、（）、（）、（）。答案：沉淀池沉淀法；拉萨法；INBA法；轮法炉渣粒化装置

41、N2有哪三种作用：（）、（）、（）。答案：冷却；密封；吹扫

42、按调和剂不同炮泥可分为（）和（）。答案：有水炮泥；无水炮泥

43、砂口分离渣铁原理是利用渣铁的（）不同而实现的。答案：比重

44、高炉空料线停炉，规定煤气中氧不能大于（），否则应进行放散。答案：2%

45、规程规定，用做倒流的热风炉的拱顶温度不低于（）。答案：1000℃

46、高炉风口前的燃烧带的边界是以（）含量降为1%为界限标志的。答案：CO2

47、炉腹内衬破损的主要原因是：（）；（）等。答案：渣铁水的侵蚀；高温煤气流的冲刷

48、有计划扩大喷煤量时，应注意控制理论燃烧温度，一般不低于2000℃，如低于2000℃则应（）以维持需要的理论燃烧温度。答案：提高风温或增加富氧量

49、风口出现生降，表明（）和（）不正常。答案：炉料加热；气流分布

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50、残铁口位置的确定方法基本上有（）和（）。答案:经验判断；炉底侵蚀深度的计算

51、决定风口回旋区大小直接因素主要是（）和（）。答案：鼓风参数

原燃料条件

52、高炉煤气经处理煤气必须遵循的原则：（）。答案：稀释、断源、敞开、禁火八字原则

53、停炉方法选择主要取决于（）和（）。答案：取决于炉体结构强度，砖衬和冷却设备损坏情况

54、高炉焦的着火温度（），空气中着火温度（）。答案：550℃～650℃；450℃～650℃

55、影响提高风温的因素很多，提高风温的措施也很多。归纳起来可以从两个方面着手：一是提高热风炉的（），一是降低拱顶温度与（）的差值。除此之外，必须提高（）的质量，改进热风炉的（）、（）。答案：拱顶温度；风温；耐火材料；设备；结构

55、铁口由铁口保护板、铁口框架、（）、砖套、砖衬、通道等部分组成。答案：铁口泥套

56、耐火制品开始软化时的温度称为（），耐火制品在一定荷重下的软化温度称为（）。答案：耐火度；荷重软化点

57、出铁操作主要包括：（）、（）、（）和（）等工作。答案：按时打口铁口；控制渣铁流速；出净渣铁；堵好铁口

58、高炉冷却水中悬浮物含量不得大于（），否则应采取措施降低。答案：200毫克/升

59、改进热风炉格子砖材质，可以提高其抗（）性能。答案：高温

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蠕变

60、炉缸堆积时，风口不易接受喷吹物，经常（）。答案：结焦 61、跑大流的主要原因是（）。答案：B A．铁口过深

B．铁口过浅

C．炉温波动大

62、冷却结构的合理性表现在冷却壁的热面温度低于（）℃这一铸铁相变的温度。答案：400 63、正常炉况的主要标志是，炉缸工作（），炉温（），煤气流分布（），下料（）。答案：均匀活跃；充沛稳定；合理稳定；均匀顺畅

64、高炉水压下降30%应改常压、下降（）应立即休风。答案：50% 65、高炉正常时，炉料下降顺畅，下降速度均匀、稳定。当高炉某一局部炉料下降的条件遭到破坏时，就会出现（），甚至（）等现象。答案：管道难行；悬料

65、空料线停炉时，随料面的下降，煤气中CO2含量变化与料面深度近似抛物线关系，拐点处标志着（）。答案：停炉过程间接还原反应基本结束

66、开炉料的装入方法有炉缸填柴法、（）、半填柴法。答案：填焦法

67、研究表明：铜冷却壁在（）分钟内完成渣皮重建，铸铁冷却壁完成渣皮重建需要（）小时。答案：15或15～20；4 68、高炉水压低于正常（）应减风，低于正常（）应立即休风，其原因是（）。答案：30%；50%；当有冷却设备烧坏时以防止煤气进入损坏的冷却设备内产生爆炸事故

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69、影响高炉寿命的关键部位是（）和（）。答案：炉缸；炉身中部

70、高炉冷却与高炉操作、高炉冷却方法、冷却结构等因素有关，与冷却设备本身无关。

（）答案：×

71、炉腰高度对高炉冶炼过程影响不太显著，设计时常用来调整炉容大小。

（）答案：√

72、高炉上部结厚或结瘤，必须用洗炉剂进行洗炉。

（）答案：× 73、冷却结构的合理性的也应表现在冷却壁的热面温度能控制在<400℃，因为冷却壁温度超过400℃就发生相变从而加速冷却的破损。

（）答:√

74、坐料前炉顶、除尘器通蒸汽（或氮气），视悬料情况可采取热风炉倒流休风坐料。

（）答:×

75、高炉低料线作业，料线不低于炉身中上部，因处于热交换的空段，低料线不需补加焦炭。

（）答案：×

76、发现直吹管、弯头烧穿往外漏风时，高炉立即大幅度降压、减风，然后用高压水管往烧穿部位打水。

（）答案：×

77、长期休风须停鼓风机时，只要在发出休风信号、热风炉操作完毕，放风阀打开后进行即可。

（）答案：×

78、加风顶烧是处理顽固悬料的有效方法，冷悬料也可加风顶烧

（）答案：×

79、铜冷却壁导热系数大，将带走很多热量使热损失增加，因而炉体热损失增加。（）答案：×

80、根据炉前渣铁处理的有关要求炉前使用的氧气胶管长度不得小于

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20米。

（）答案：×

81、炉顶点火时应先点火后放散，以免煤气量少点不着。（）答案：×

82、开炉前铁口泥色的作用是为了保护铁口，形成初始合理的孔道。

（）答案：√

83、炉缸冷却壁发生漏水，应适当增加水压，强化冷却。

（）答案：×

84、冷却水夏天水温差要比冬天的水温差大。

（）答案：× 85、炉凉时，炉前操作的中心任务是尽快排除凉渣铁。

（）答案：√ 86、处理炉缸冻结开风口时可以隔着堵死的风口开其他风口。

（）答案：×

87、长期休风(封炉)开炉送风后，保持铁口孔道与炉缸上部贯通，达到加热铁口区域的目的。

（）答案：√

88、为了防止因排水温度过高使水失去稳定性而产生碳酸盐沉淀，要求冷却水的排水温度低于50℃。

（）答案：√

89、粘土砖作为炉缸内衬的首选材料，是因为它比高铝砖的抗渣、铁性能好得多。

（）答案：×

90、风口和渣口大套均采用铜质材料以提高传热效率。

（）答案：× 91、热风炉烘炉开始点火时，应以离烟囱最近的热风炉开始，依次进行。

（）答案：×

92、发现直吹管、弯头烧穿往外漏风时，高炉立即大幅度降压、减风，然后用高压水管往烧穿部位打水。

（）答案：√

93、进入煤气设备内部工作时，所用照明灯的电压一般不得超过12V。

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（）答案：√

94、高炉操作时，因炉热撤风温，幅度要大一些，一次可撤到高炉需要的水平，炉凉提风温幅度要小些，以防止造成煤气体积迅速膨胀而破坏顺行。

（）答案：√

95、减风时，炉内煤气流速度下降并降低了料速，可以提高炉温。

（）答案：√

96、炉役中后期的铁口区主要靠出铁后堵泥新形成的泥包和渣皮维持。

（）答案：√

97、正常炉况时各高炉的透气性指数都是相同的。

（）答案：× 98、正常炉况下，沿高度方向上，上部压差梯度小，下部梯度大。

（）答案：√

99、在低硅区，用[C]来判断炉温高低比用[Si]判断更准确。

（）答案：√

100、铁口是否正常主要反映在泥包是否坚固和完整上。

（）答案：√

101、炉凉时若悬料，应立即进行坐料。

（）答案：×

102、高炉突然停风、停水时，应先按停水处理，再按停风处理。

（）答案：×

103、高炉生产的主要原料是（）、（）、（）和熔剂。答案：铁矿石及其代用品；锰矿石；燃料

104、矿石的还原性取决于矿石的（）、（）、（）和（）等因素。答案：矿物组成；结构致密程度；粒度；气孔度

105、目前国内外焙烧球团矿的设备有三种：（）、（）、46 首钢水钢职工教育培训中心培训部编制

（）。答案：竖炉；带式焙烧机；链算机-回转窑

106、高炉喷吹的煤粉要求Y值小于（），HGI大于（）。答案：10mm；30；

107、高压操作能在一定程度上抑制高炉内碱金属的（）和挥发。答案：还原

108、生铁的形成过程主要是（）和其它元素进入的过程。答案：渗碳

109、铁矿石按其成份可分为四大类：（）、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。答案：磁铁矿

110、下部调剂是想尽办法维持（），以保证气流在炉缸初始分布合理。答案：合理的送风制度

111、严禁在高压的情况下坐料和（）。答案：大量减风 112、由炉料下降的力学分析可知，下降力越大和（）大于煤气浮力时下料顺畅。答案：下降有效重量

113、炉渣的稳定性包括（）和（）。答案：热稳定性；化学稳定性

114、正常炉况的主要标志是，炉缸工作（），炉温（），煤气流分布（），下料（）。答案：均匀活跃；充沛稳定；合理稳定；均匀顺畅

115、炉渣的稳定性是指当炉渣（）和（）发生变化时，其（）和粘度能否保持稳定。答案：成份；温度；熔化性温度 116、炉顶冷却主要是控制好（）远离基础和炉壳。答案：1150℃等温线

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117、风温在1200℃以上的热风炉应采取防止（）的措施。答案：晶间应力腐蚀

118、高炉长期休风煤气系统处理煤气必须严格遵守（）的八字原则。答案：稀释、断源、敞开、禁火

119、提高冷却水压，实际上是加强（）传热。答案：传导 120、炼钢生铁生产中，生铁中的Si主要来自（）。答案：焦炭灰分

121、采用空料线法停炉过程中炉料料面下降到（）时CO2含量最低。答案：炉腰

122、高炉炉渣的表面性质是指（）的表面张力和（）的界面张力。答案：炉渣与煤气之间；炉渣与铁水之间

123、软熔带以下的滴落带内（），因此这里的炉料运动实际是（）。答案：仅存焦炭；焦炭的运动

124、各种铁矿石还原性由高到低的顺序是:（）→（）→（）→（）→（）→（）。答案：球团矿；褐铁矿；烧结矿；菱铁矿；赤铁矿；磁铁矿

125、烧结矿粒度控制：＜5mm不应超过(3%－5%)，粒度上限不超过(50mm)，5－10mm的不大于(30%)。

126、碱度为1.8－2.0的高碱度烧结矿与低碱度和自熔性烧结矿比较，具有（）、（）、（）、（）等特点。答案：强度好；还原性能好；低温还原粉化率低；软熔温度高

127、高炉炉缸内渣铁间进行着多种反应，它们可分为两大类；一类是有碳参与的（）；另一类是没碳参与的（）。答案：基本反应；

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耦合反应

128、低硅生铁冶炼是在控制高炉下部温度和造渣制度的条件下冶炼生铁含硅不超过（）%的新技术。答案：C A．0.2～0.3

B．0.25～0.30

C．0.3～0.4

D．0.4～0.5 129、我国规定矿石中的有害元素硫要（）%。答案：A A．≤0.3

B．≤0.4

C．≤0.5

130、炉料在炉内下降至高温区（）℃时，全部熔化,滴落经焦炭层进入炉缸。答案：1500℃

131、改进喷吹方法有：广喷、匀喷、雾化，和提高（）、预热喷吹物等。答案：煤粉细度

132、炉内有较多渣铁时突然停风，容易发生（）。答案：风口灌渣事故

133、最大限度地利用高风温热能，应（），固定风温操作。答案：关闭冷风大闸

134、高炉冷却水中悬浮物含量不得大于（），否则应采取措施降低。答案：200毫克/升

135、矿石的还原性与粒度组成、气孔率、（）、存在形式等因素有关。答案：组织结构

136、焦料在炉喉断面半径方向上的分布，叫做（）。答案：原始分布

137、高炉生产的副产品主要是是（）、（）和（）。答案：水渣；煤气；炉尘

138、出铁口状况的三要素指的是：（）、（）和（）。答

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案：铁口深度；铁口角度；铁口横断面积

139、代号为L10的铁水其含硅量为（），代号为Z18的铁水其含硅量为（）。答案：0.85—1.25%；1.6—2.0% 140、操作液压泥炮时，应防止泥缸间隙大，造成过泥，液压油温不许超过（）℃。答案：65 141、硫在焦炭中以（）、（）、和（）等三种形态存在。答案：有机硫； 硫酸盐；硫化物

142、水煤气置换反应方程式：（）。答案：CO+H2O→CO2+ H2 143、高炉在一定的原料条件下，其炭素消耗恰好满足其（）和（）的需要时，此时即可获得理论最低燃料比。答案：发热剂；还原剂

144、现在我国规定矿石中有害元索的界限是S（）、P<0.03－0.06%、Pb（）、Zn（）、As（）。答案：≤0.3%；≤0.1%；≤0.1-0.2%；≤0.07

145、观察炉况有二种方法即（）、（）。答案：直接观察；间接观察

146、由炉料下降的力学分析可知（）和（）时下料畅顺。答案：F越大；W有效>△P 147、选择风机时，确定风机出口压力大小时应考虑（）、（）、炉顶压力等因素。答案：送风系统阻力；料柱透气性

148、从有利于热风炉的换热、蓄热、及提高风温来讲，希望上部格砖具有（），中下部格子砖具有较大的（）。答案：耐热能力；蓄热能力

第三篇：高炉工艺流程

高炉炼铁生产工艺流程简介

----冶金自动化系列专题

[导读]:高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。本专题将详细介绍高炉炼铁生产的工艺流程，主要工艺设备的工作原理以及控制要求等信息。由于时间的仓促和编辑水平有限，专题中难免出现遗漏或错误的地方，欢迎大家补充指正。

高炉冶炼目的：将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

高炉冶炼原理简介：

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料钟与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

高炉冶炼工艺流程简图：

[高炉工艺]高炉冶炼过程:

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

高炉冶炼工艺--炉前操作:

一、炉前操作的任务

1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。

3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。

4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。

高炉冶炼工艺--高炉基本操作 :

高炉基本操作制度:

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。

操作制度：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。

高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。

高炉冶炼主要工艺设备简介：

[高炉设备]高炉 ：

横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产高炉渣和高炉煤气。

[高炉设备]高炉热风炉介绍 :

热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

[高炉设备]铁水罐车:

铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。【 查看全文】

高炉是一个比较复杂的系统，用到的自动化产品比较多，下面列举部分产品出来：

常用到的自动化设备：PLC、组态软件、变频器、工控机、工业以太网交换机等等。

高炉及其结构介绍

----冶金自动化系列专题

高炉:炼铁一般是在高炉里连续进行的。高炉又叫鼓风炉，这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。因为碳比铁的性质活泼，所以它能从铁矿石中把氧夺走，而把金属铁留下。

从高炉里放出来的铁水可以直接用来炼钢或铸成铁锭或铸件。炉渣可以作为水泥、渣砖等的原料。从高炉顶放出的一氧化碳、二氧化碳和氮气混合气体叫高炉煤气。高炉煤气里含有大量灰尘和有害气体，必须经过净化处理，以防止污染环境

冶炼原理

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

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[高炉工艺]高炉冶炼过程

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

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[高炉工艺]高 炉 操 作

开炉 新建成或停炉新修好的高炉，从点火转入正常生产的过程叫开炉。开炉前炉衬要烘干，一切机电设备要认真检查或试车。配料采用比正常生产高一些的焦比；送风后，按炉温情况逐步过渡到正常焦比。开炉时要注意安全操作，尤其注意不要因煤气操作失误（或漏气），引起中毒或爆炸。

停炉大修 高炉生产若干年后，炉衬和炉型严重损坏，继续生产不经济或不安全，需要停炉进行包括更换炉缸炉底砖衬的大修（只包括更换炉身砖衬的修理叫中修，一般常规检修叫小修）。通常把开炉到停炉的时间称为高炉寿命，长的可达十年以上。

钢铁行业主要工艺设备简单介绍

高炉:炼铁一般是在高炉里连续进行的。高炉又叫鼓风炉，这是因为要把热空气吹入炉中使原料不断加热而得名的。这些原料是铁矿石、石灰石及焦炭。因为碳比铁的性质活泼，所以它能从铁矿石中把氧夺走，而把金属铁留下。

高炉的主要组成部分

高炉炉壳：现代化高炉广泛使用焊接的钢板炉壳，只有极少数最小的土高炉才用钢箍加固的砖壳。炉壳的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。炉壳除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。炉壳外形尺寸应与高炉内型、炉体各部厚度、冷却设备结构形式相适应。

炉喉：高炉本体的最上部分，呈圆筒形。炉喉既是炉料的加入口，也是煤气的导出口。它对炉料和煤气的上部分布起控制和调节作用。炉喉直径应和炉缸直径、炉腰直径及大钟直径比例适当。炉喉高度要允许装一批以上的料，以能起到控制炉料和煤气流分布为限。

炉身：高炉铁矿石间接还原的主要区域，呈圆锥台简称圆台形，由上向下逐渐扩大，用以使炉料在遇热发生体积膨胀后不致形成料拱，并减小炉料下降阻找力。炉身角的大小对炉料下降和煤气流分布有很大影响。

炉腰：高炉直径最大的部位。它使炉身和炉腹得以合理过渡。由于在炉腰部位有炉渣形成，并且粘稠的初成渣会使炉料透气性恶化，为减小煤气流的阻力，在渣量大时可适当扩大炉腰直径，但仍要使它和其他部位尺寸保持合适的比例关系，比值以取上限为宜。炉腰高度对高炉冶炼过程影响不很显著，一般只在很小范围内变动。

炉腹：高炉熔化和造渣的主要区段，呈倒锥台形。为适应炉料熔化后体积收缩的特点，其直径自上而下逐渐缩小，形成一定的炉腹角。炉腹的存在，使燃烧带处于合适位置，有利于气流均匀分布。炉腹高度随高炉容积大小而定，但不能过高或过低，一般为3．0～3．6m。炉腹角一般为79～82 ；过大，不利于煤气流分布；过小，则不利于炉料顺行。

炉缸：高炉燃料燃烧、渣铁反应和贮存及排放区域，呈圆筒形。出铁口、渣口和风口都设在炉缸部位，因此它也是承受高温煤气及渣铁物理和化学侵蚀最剧烈的部位，对高炉煤气的初始分布、热制度、生铁质量和品种都有极重要的影响。

炉底：高炉炉底砌体不仅要承受炉料、渣液及铁水的静压力，而且受到1400～4600℃的高温、机械和化学侵蚀、其侵蚀程度决定着高炉的一代寿命。只有砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度，并且表面生成渣皮（或铁壳），才能阻止其进一步受到侵蚀，所以必需对炉底进行冷却。通常采用风冷或水冷。目前我国大中型高炉大都采用全碳砖炉底或碳砖和高铝砖综合炉底，大大改善了炉底的散热能力。

炉基：它的作用是将所集中承担的重量按照地层承载能力均匀地传给地层，因而其形状都是向下扩大的。高炉和炉基的总重量常为高炉容积的10～18倍（吨）。炉基不许有不均匀的下沉，一般炉基的倾斜值不大于0.1％～0．5％。高炉炉基应有足够的强度和耐热能力，使其在各种应力作用下不致产生裂缝。炉基常做成圆形或多边形，以减少热应力的不均匀分布。

炉衬：高炉炉衬组成高炉的工作空间，并起到减少高炉热损失、保护炉壳和其它金属结构免受热应力和化学侵蚀的作用。炉衬是用能够抵抗高温作用的耐火材料砌筑而成的。炉衬的损坏受多种因素的影响，各部位工作条件不同，受损坏的机理也不同，因此必须根据部位、冷却和高炉操作等因素，选用不同的耐火材料。

炉喉护板：炉喉在炉料频繁撞击和高温的煤气流冲刷下，工作条件十分恶劣，维护其圆筒形状不被破坏是高炉上部调节的先决条件。为此，在炉喉设置保护板（钢砖）。小高炉的炉喉保护板可以用铸铁做成开口的匣子形状；大高炉的炉喉护板则用100～150mm厚的铸钢做成。炉喉护板主要有块状、条状和变径几种形式。变径炉喉护板还起着调节炉料和煤气流分布的作用。

高炉解体

为了在操作技术上能正确处理高炉冶炼中经常出现的复杂现象，就要切实了解炉内状况。在尽量保持高炉的原有生产状态下停炉、注水冷却或充氮冷却后，对从炉喉的炉料开始一直到炉底的积铁所进行的细致的解体调查，称为高炉解体调查。它虽不能完全了解高炉生产的动态情况，但对了解高炉过程、强化高炉冶炼很有参考价值。

高炉冷却装置

高炉炉衬内部温度高达1400℃，一般耐火砖都要软化和变形。高炉冷却装置是为延长砖衬寿命而设置的，用以使炉衬内的热量传递出动，并在高炉下部使炉渣在炉衬上冷凝成一层保护性渣皮，按结构不同，高炉冷却设备大致可分为：外部喷水冷却、风口渣口冷却、冷却壁和冷却水箱以及风冷(水冷)炉底等装置。

高炉灰

也叫炉尘，系高炉煤气带出的炉料粉末。其数量除了与高炉冶炼强度、炉顶压力有关外，还与炉料的性质有很大关系。炉料粉末多，带出的炉尘量就大。目前，每炼一吨铁约有 10～100kg的高炉灰。高炉灰通常含铁40％左右，并含有较多的碳和碱性氧化物；其主要成分是焦末和矿粉。烧结料中加入部分高炉灰，可节约熔剂和降低燃料消耗。

高炉除尘器

用来收集高炉煤气中所含灰尘的设备。高炉用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等。粗粒灰尘（＞60～90um），可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘；细粒灰尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。

高炉鼓风机

高炉最重要的动力设备。它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气，而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。现代大、中型高炉所用的鼓风机，大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。近年来使用大容量同步电动鼓风机。这种鼓风机耗电虽多，但启动方便，易于维修，投资较少。高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气，以保证燃烧一定的碳；其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1～2.5m3／min的风量配备。但实际上不少的高炉考虑到生产的发展，配备的风机能力都大于这一比例。

炼铁生产工艺流程图

炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。

炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。

[高炉工艺]高炉炼铁的冶炼原理

 高炉冶炼用的原料

高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。

通常，冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石，0.4-0.6吨焦炭，0.2-0.4吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。

因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。

冶炼原理

生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。

目前国内单一性生铁厂家，高炉容积也以达到500左右立方米，但多数仍维持在100-300立方米之间，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉，其产品质量参差不齐，公布分散，不具有期规模性，更不能与国际上的钢铁厂相比。

[高炉工艺]高炉冶炼过程

高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。

鼓风机送出的冷空气在热风炉加热到800～1350℃以后，经风口连续而稳定地进入炉缸，热风使风口前的焦炭燃烧，产生2000℃以上的炽热还原性煤气。上升的高温煤气流加热铁矿石和熔剂，使成为液态；并使铁矿石完成一系列物理化学变化，煤气流则逐渐冷却。下降料柱与上升煤气流之间进行剧烈的传热、传质和传动量的过程。

下降炉料中的毛细水分当受热到100～200℃即蒸发，褐铁矿和某些脉石中的结晶水要到500～800℃才分解蒸发。主要的熔剂石灰石和白云石，以及其他碳酸盐和硫酸盐，也在炉中受热分解。石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解温度分别为900～1000℃和740～900℃。铁矿石在高炉中于 400℃或稍低温度下开始还原。部分氧化铁是在下部高温区先熔于炉渣，然后再从渣中还原出铁。

焦炭在高炉中不熔化,只是到风口前才燃烧气化,少部分焦炭在还原氧化物时气化成CO。而矿石在部分还原并升温到1000～1100℃时就开始软化；到1350～1400℃时完全熔化；超过1400℃就滴落。焦炭和矿石在下降过程中，一直保持交替分层的结构。由于高炉中的逆流热交换,形成了温度分布不同的几个区域。在图1中，①区是矿石与焦炭分层的干区，称块状带，没有液体；②区为由软熔层和焦炭夹层组成的软熔带，矿石开始软化到完全熔化；③区是液态渣、铁的滴落带，带内只有焦炭仍是固体；④风口前有一个袋形的焦炭回旋区，在这里，焦炭强烈地回旋和燃烧，是炉内热量和气体还原剂的主要产生地。

液态渣铁积聚于炉缸底部,由于比重不同,渣液浮于铁液之上,定时从炉缸放出。铁水出炉温度一般为1400～1550℃，渣温比铁温一般高30～70℃。

煤气流沿高炉断面合理均匀地分布上升，能改善煤气与炉料之间的传热和传质过程，顺利地完成加热、还原铁矿石和熔化渣、铁等过程，达到高产、低耗、优质的要求。

高炉中铁的还原 高炉中主要被还原的是铁的氧化物:Fe2O3(赤铁矿),Fe3O4（磁铁矿）和Fe1-yO（浮氏体，y从0.04到0.125）等。每得到1000公斤金属铁，通过还原被除去的氧量为：赤铁矿429公斤,磁铁矿382公斤,浮氏体（按FeO计算）286公斤。

主要还原剂 焦炭中的碳和鼓风中的氧燃烧生成的CO气体，以及鼓风和燃料在炉内反应生成的H2是高炉中的主要还原剂。约从400℃开始,氧化铁逐步从高价铁还原成低价铁，一直到金属铁。

间接还原 氧化铁由CO还原生成CO2或由H2还原生成H2O的过程。还原顺序为: Fe2O3─→Fe3O4─→FeO─→Fe（低于570℃时，FeO不稳定,还原顺序为：Fe2O3─→Fe3O4─→Fe）。从图2可看到各级氧化铁与气相的平衡关系。

氧化铁还原的主要还原反应为：

3Fe2O3+CO─→2Fe3O4+CO2 +8870千卡

Fe3O4+CO─→3FeO+CO2-4990千卡

FeO+CO─→Fe+CO2 +3250千卡

以及 3Fe2O3+H2─→2Fe3O4+H2O-1000千卡

Fe3O4+H2─→3FeO+H2O-14860千卡

FeO+H2─→Fe+H2O-6620千卡

H2和CO同时作为还原剂存在时，受水煤气反应的制约：

H2+CO2─→H2O+CO-9870千卡

注：式内反应热从工程习惯按公斤分子计。

直接还原 在高温区（约 850℃开始）因有大量焦炭存在,生成的CO2和H2O立即与焦炭反应,转化成CO和H2：

CO2+C─→2CO-39600千卡 H2O+C─→H2+CO-29730千卡

所以从全过程看，可认为是由碳素直接还原氧化铁生成CO和铁：

FeO+C─→Fe+CO-36350千卡

这种高温还原叫做直接还原。因为直接还原比间接还原耗热大得多，所以在高炉内应尽可能提高中温区的间接还原率，以降低焦比和燃料比。

影响还原速度的因素 气体还原铁矿石的速度受到许多因素的影响：矿石的性质（例如粒度，气孔度，气孔表面积）,是难还原的磁铁矿还是易还原的褐铁矿,煤气的成分和流速以及还原温度等。气－固还原过程包括以下基本环节：①还原气体通过矿粒表面的气膜向矿石表面扩散；②还原气体通过已还原金属层向矿石内部扩散；③金属铁－浮氏体两相界面上的化学反应；④还原气体产物通过已还原金属层向外扩散；⑤还原气体通过附面气膜向外扩散。

还原模式有两种：当矿石结构致密，还原金属层是自外表逐步向矿粒中心扩展，中心未反应的核心部分逐步缩小，可称为“未反应核”还原模式；如果矿石多孔疏松，内扩散十分容易，且粒径不大，则还原过程将同时在整个矿石内部环绕每一个氧化铁微晶进行氧化铁的气固还原反应，这是另一种模式。

整个反应速度决定于化学反应速度和扩散速度。如果化学反应慢，称为反应处于“化学控制”；如果扩散慢，则称反应处于“扩散控制”。温度提高，化学反应速度加快，气体的扩散速度也会增加，但增加的幅度较小。一般说，温度低，矿石粒度小或气孔度大，气流速度高，还原趋向于化学控制范围；相反，温度高，矿石粒度大或者气孔度小，则趋向于扩散控制范围。如果能出现扩散与化学反应的速度彼此较接近的情况，称还原处于“混合控制”。还有一种情况，矿石的软熔温度低，当温度升高到使矿石软熔后，矿石的气孔度减小，还原速度反而可能减慢。因为H2的扩散速度比CO高，H2的还原速度也高于CO。当煤气中存在CO2或H2O分子时,CO和H2的有效浓度降低，将减慢CO和H2的还原速度。从铁矿石的还原条件来看,应在矿石不软化的条件下,尽量保持高一些的还原温度，以加快还原速度。对矿石则要求气孔度大，使还原过程不受扩散的限制；致密的铁矿石应适当减小粒度，这样不仅能使内扩散距离缩短，而且会使气－固相接触总面积增大，有利于还原过程（见冶金过程动力学）。

高炉中其他元素的还原 进入高炉的矿石的脉石和焦炭灰分还含有其他一些氧化物(SiO2、Al2O3、CaO、MgO等)、硫化物(FeS2)和磷酸盐【Ca3(PO4)2】。一些共生铁矿还含有锰、钛、铬、钒、铜、钴、镍、铌、砷、钾、钠等的含氧化合物和少量硫化物。各种氧化物因化学稳定性不同，有的在高炉内全部还原，有的部分还原，有的完全不能还原，不还原的氧化物就进入炉渣。

硅的还原 硅比铁难还原，要到高温区才能被碳还原出来，熔于铁水：

(SiO2)+2【C】→【Si】+2CO-151696千卡

耗热比铁的直接还原大得多。式中圆括弧表示炉渣中的氧化物；方括弧表示铁水中的有关元素。

大部分生铁中的硅是焦炭灰分或渣中的SiO2，通过风口附近高温区（1700℃以上）时，先被还原生成气态SiO，SiO在上升过程中再被还原成硅并熔于铁水。冶炼高硅生铁时，有一部分 SiO随煤气逸出炉外。含硅愈高，挥发愈多；SiO冷却后又被氧化成极细的SiO2粉末,除增加能耗外，还会恶化炉料透气性和堵塞煤气管道。为了炼得含硅较高的生铁或合金,宜配用碱度较低的炉渣,以利于酸性SiO2的还原。由于反应热耗大，必须维持较高的炉温，生铁含硅愈多，燃料消耗（焦比）和成本也愈大。

锰的还原 锰矿中的化合物MnO2、Mn3O4、Mn2O3、MnCO3等都很容易被CO还原成MnO，但MnO只能从炉渣中被碳直接还原并熔于铁水：

(MnO)+【C】→【Mn】+CO-68640千卡

其单位耗热低于硅,但高于铁的直接还原。MnO是弱碱性，冶炼含锰高的铁，宜采用碱性较高的炉渣，以提高渣中MnO活度，加快还原。由于需维持较高的炉温,反应热耗又多，生产高锰生铁的燃料消耗和成本也比较高。

其他元素的还原 以3CaO·P2O5或3FeO·P2O5形态进入高炉的磷，以及以氧化物或硫化物形态存在的铜、镍、钴、砷、铅等全部被还原。钒、铌、铬等的氧化物一般可被还原75～80％。二氧化钛在高炉内只有少量被还原。

钾、钠、锌等金属的沸点低，其化合物在高炉下部高温区被还原成金属后立即挥发，一部分随煤气逸出炉外，一部分又被氧化后沉积在上部炉料表面，随炉料再下降到高温区。再还原，再挥发，再沉积,循环积累,造成以下严重危害：破坏矿石和焦炭的强度和炉料的透气性；沉积在炉衬中破坏耐火材料，引起结瘤。因此，对高炉原料中这些元素的含量要有一定的限制,必要时,可以定期降低炉渣碱度,使K2O和Na2O更多地进入炉渣，排出炉外,减轻危害。包头铁矿石含K2O、Na2O和CaF2较多，影响炉况顺行，现已找到解决途径。

钒、铜、镍、钴、铌等是宝贵的合金元素，它们在铁矿石中如达到一定含量，应考虑回收利用。中国攀枝花的钒钛磁铁矿和包头的含铌铁矿石，在炼铁过程中得到含钒和含铌的生铁,在进一步处理和回收钒、铌上,取得良好的成果。

铁水中的碳 因为在高炉内还会出现还原和渗碳到Fe3C的反应：

3Fe+2CO→Fe3C+CO2

FeO(MnO,SiO2)+C→Fe(Mn,Si)+CO

3Fe+C→Fe3C

所以高炉生铁含碳高，其含量主要决定于铁水的成分。凡能生成碳化物并溶于铁水的元素如锰、钒、铬、铌等能使铁水含碳增加；凡能促使铁水中碳化物分解的元素如硅、磷、硫等会阻碍铁水渗碳。普通生铁含碳4％左右。铁水溶解某些碳化物达到饱和后，剩余的碳化物便留在炉渣中，例如炼高硅生铁时的SiC,在炉料含TiO2较多时形成的TiC等。碳化物熔化温度一般都很高(SiC＞2700℃，TiC3290℃)，以固相混杂在炉渣中，使炉渣流动性变坏，造成冶炼上的困难。

高炉炉渣及渣铁反应 一般高炉炉渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、MgO组成,另含少量 FeO、MnO、CaS。冶炼复合矿时,还可能含有CaF2、TiO2、BaO、RxOy(R代表稀土元素)等。用钒钛磁铁矿炼铁时，炉渣流动性差,冶炼困难，中国在实践中发展一项新工艺可在含TiO2为25～30％的炉渣下进行冶炼。

高炉冶炼对炉渣的要求 ①一般在炉缸的温度1350～1550℃下，炉渣能很好地熔化，并具有良好的流动性和具有渣－铁、渣－气间的界面性能，能很好地与铁水、气体分开，并能顺利地从炉内放出。②炉渣性能既要有利于去除生铁中的有害杂质（如硫等），也要能根据需要控制某些反应的程度（SiO2的还原）和促使有益元素如锰、钒铌等更好地还原入生铁。③高炉中从开始软化到生成自由流动的炉渣的区间(软熔带)要小，减小气流通过的阻力，以有利于高炉炉料的顺行和强化冶炼。④炉渣性能稳定，不因炉温和炉渣成分的小量波动而引起炉渣物理性能的剧烈变化。⑤渣量要小，以减少熔剂和燃料的消耗，改善料柱下部的透气性，先进高炉每吨生铁的渣量已降到300公斤以下。⑥要有利于保护炉衬。

炉渣碱度 是表征和决定炉渣物理化学性能的最重要的特性指数。碱度用 等碱性氧化物与酸性氧化物的重量百分比的比值来表示。为简便起见通常均用 ,当Al2O3和MgO的含量高、波动大时，采用后两种表示方法。

渣中(CaO+MgO)＜(SiO2+Al2O3)的渣叫酸性渣。这种渣粘度大,凝固慢,通称长渣。(CaO+MgO)＞(SiO2+Al2O3)的渣叫碱性渣。高碱渣凝固温度高，冷凝快，熔融时流动性好；但温度偏低时，析出固相，就变得粘稠。这种渣也叫短渣。(CaO+MgO):(SiO2+Al2O3)≈1.0的炉渣,凝固温度较低，流动性也较好。在高炉中，为了保证炉况顺行和某些反应的顺利进行，炉渣在炉缸温度范围内的粘度最好不大于5泊，最高不宜超过25泊。同时,粘度也不宜过低，过低时容易侵蚀炉衬，缩短高炉寿命。

渣铁反应 在高炉下部，渣铁间进行一系列反应。部分亲氧力较铁强的金属如锰、钒、铌、硅等的氧化物和在上部来不及还原的FeO将从炉渣中还原出来。这些反应决定了铁水的成分和有关元素的回收率。

各种氧化物从渣中还原的反应式为：

(MexOy)+y【C】─→x【Me】+yCo

由于铁水中的碳饱和，炉缸中CO分压基本固定，因而上述各元素的还原情况主要决定于铁水中有关元素和渣中有关氧化物的活度以及炉缸温度。一般规律是：炉缸温度愈高，各元素还原入铁水的量愈多；炉渣碱度愈大，能形成碱性氧化物的金属如锰、钒、铌等还原入铁水的量就愈多，而形成酸性氧化物的元素（如硅）的还原就愈困难。

脱硫 是渣铁间最重要的反应，将决定生铁的质量。CaO的脱硫反应式为：

【FeS】+(CaO)+【C】─→

(CaS)+【Fe】+CO-35620千卡

如上所述，由于铁液中碳饱和，炉缸中CO分压基本固定，所以脱硫反应的程度主要决定于渣中CaO、CaS的活度和铁液中硫的活度以及反应的温度和动力学条件。从热力学角度看，CaO比MgO、MnO有更高的脱硫能力。渣中CaO的活度在碱度（CaO/SiO2比值）高过1.0左右后,提高很快，因而炉渣脱硫能力显著提高。由于MgO、MnO本身也能在一定范围中与硫起反应,又能改善炉渣的流动性,所以它们的存在对脱硫有利。高炉炉渣的碱度首先根据脱硫需要确定，一般在0.9～1.3。过高的碱度会使炉渣的熔化温度过高，炉渣流动性变坏，反而不利于脱硫。

当渣铁间脱硫反应达到平衡时,硫分配系数Ls=(S)/【S】，决定于反应平衡常数的大小，式中(S)为炉渣中硫的含量,【S】为铁水中硫的含量。在高炉中由于受出铁出渣时间和反应动力学条件的限制，Ls达不到平衡值。一般高炉渣平衡时的Ls可达200以上,而实际生产中的仅为30～80。因此，提高炉缸温度、降低炉渣粘度等改善脱硫的动力学条件的措施，都有利于炉内脱硫。

优质钢的含硫量一般为0.01％ 左右，特殊的要求＜0.003％。高炉铁水的含硫量常在0.02～0.05％,这不能满足炼钢要求。如果进一步提高高炉脱硫能力，又不经济。因此现在多采用铁水炉外脱硫。

炉料和煤气的运动 高炉内炉料不断均匀下降和煤气流稳定上升并尽可能与铁矿石多接触是正常冶炼的基本前题。

炉料能够下降是因为：①风口前的焦炭不断燃烧气化,经渣口、铁口定期放出渣和铁,使炉缸中有了自由空间。②促使料柱下降的重力能克服炉墙的摩擦阻力、煤气流动的阻力和浮力以及炉缸炉腹中心以焦炭为骨架的相对运动较慢的死料柱的阻力，其中最主要的是煤气流的阻力。爱根(Ergun)公式能较全面、近似地反映出多种因素对煤气阻力的影响。煤气流的压力梯度表示为：

式中Δp为压力降(公斤力/米2),h为料层高度(米)，ε为炉料空隙度（无因次）, dp为炉料直径(米)，∮为形状系数,无因次(∮＜1)，g为重力加速度(米/秒2)，μg为气体粘度系数(公斤力·秒／米2)，γg为煤气重度（公斤力／米3），vg为空炉时煤气流速（米／秒）。

由上式看出：

① 炉料空隙度(ε)影响透气性最大。筛净炉料粉末,炉料粒度均匀,对高炉顺行和强化冶炼至为重要。②炉料粒度愈小，虽对还原速度有利，但增加煤气流的阻力。③压力梯度的增加与气流速度(vg)平方相关。高炉采用高压操作可以减小vg，这是强化高炉冶炼和促进顺行的有效手段。

为了充分利用煤气流的热焓和化学势以获得最佳生产指标，还要求煤气流在高炉横断面合理分布，以求与矿石充分接触。在理论上，如果断面上各点炉料粒度和空隙度大致相等，将得到最佳的煤气流分布。但一些属于结构和设备的原因，造成断面上煤气分布不均。例如炉墙表面平滑，透气性比他处好。又如传统的双钟布料方法，使炉喉处料面堆成一个带尖峰的圆圈，一批矿石料沿半径分布厚薄不匀，并且有粒度偏析，必然导致煤气分布不匀。为此，通过改变装料制度（批重大小、装料顺序、料线高低等）来调节煤气分布。新型无钟炉顶的旋转溜槽和可调炉喉等，为达到最佳的煤气分布创造了有利的条件。

在煤气流与炉料柱热交换的过程中，煤气流是载热体。同一水平面上煤气通过多的地区必然温度高，矿石软熔早。如炉顶装料时边缘透气差的矿石少于其他地区，或者风口风速过低，煤气流不易达到炉缸中心，则沿高炉炉墙附近通过的煤气较多，靠炉墙的矿石将比炉中心矿石提前软熔。结果软熔带将不是如图1中的倒V字形,而是正V字形。在这种情况下,不仅炉腹砖衬和冷却器容易烧坏，而且炉缸中心容易堆积炉料,导致不顺行和产生出高硫生铁。如形成图1中的倒 V形软熔带，则中心锥型焦炭滴落带透气性好，高温煤气通过较多，滴下的渣和铁得到充分还原和加热，使炉缸内渣、铁反应充分进行，温度均匀，热量充足，获得良好的冶炼效果。煤气流是经过软熔带的焦炭夹层进入块状带的，所以软熔带起着煤气流分布器的作用。中心顶点过高的倒 V形软熔带虽然有利于高炉强化，但会减少间接还原所依赖的块状带空间。通过调整炉喉矿石分布和风口送风制度，可适当控制倒V形软熔带的高度，以降低炼铁能耗,充分进行间接还原。

高炉冶炼工艺--炉前操作

高炉炉前操作

一、炉前操作的任务

1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。

2..、完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。

3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。

4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。

二、高炉不能及时出净渣铁，会带来以下不利影响：

1、影响炉缸料柱的透气性，造成压差升高，下料速度变慢，严重时还会导致崩料、悬料以及风口灌渣事故。

2、炉缸内积存的渣铁过多，造成渣中带铁，烧坏渣口甚至引起爆炸。

3、上渣放不好，引起铁口工作失常。

4、铁口维护不好。铁口长期过浅，不仅高炉不易出好铁，引起跑大流、漫铁道等炉前事故，直至烧坏炉缸冷却壁，危及高炉的安全生产，有的还会导致高炉长期休风检修，损失惨重。

三、炉前操作平台

1．风口平台

◆概念：在风口下方沿炉缸四周设置的高度距风口中心线1150～1250mm的工作平台，称为风口平台。

◆作用：为便于观察风口和检查冷却设备以及进行更换风、渣口等冷却设备的操作。

◆要求：宽敞平坦；留有一定的泄水坡度；设有环形吊车。

2．出铁场

出铁场的要求：

◆采用环形或矩形出铁场。

◆上空设有天棚。◆设有排烟机和除尘装置。

◆设有各种出铁设备。

◆铺设有铁水主沟。

铁水主沟是从铁口泥套外至撇渣器的铁水沟，铁水和下渣都经此流至撇渣器，一般坡度为5％～l0％。各种类型高炉主沟长度数据见表4—8。

表4—8各种类型高炉主沟长度参考数据

大型高炉一般采用贮铁式主沟，沟内经常贮存一定深度的铁水(450～600 mm)，使铁水流射落时不致直接冲击沟底，见图4—5。贮铁式主沟的另一个优点是可避免大幅度急冷急热的破坏作用，延长主沟的寿命。

图4—5铁口处的铁水以射流状落人贮铁式主沟的情况示意图

1—铁口孔道；2—落差；3—最小射流距离；4—最大射流距离；5—与铁水体积对应的主沟长度； 6—落入范围；7—射流落入体积；8—沟底泥料；α—铁口角度；β—落入角度

垫沟料采用氧化铝一碳化硅一炭系列，制作工艺采用浇注型、预制块型。

◆铺设有撇渣器。

撇渣器又称砂口，它位于出铁主沟末端，是出铁过程中利用渣铁密度的不同而使之分离的关键设备。大型高炉撇渣器与大沟成为一个整体。◆铺设有支铁沟

支铁沟又称弯沟，它是位于撇渣器后至铁水沟流嘴之间的铁水沟。

◆设有贮备炉前常用的炮泥、覆盖剂、焦粉、河沙等耐火材料和一些必要工具的仓库。

四、高炉炉前操作指标

1．出铁次数的确定

出铁次数的确定原则：

◆每次最大出铁量不超过炉缸的安全容铁量；

◆足够的出铁准备工作时间；

◆有利于高炉顺行；

◆有利于铁口的维护。

2．炉前操作指标

◆出铁正点率

出铁正点是指按时打开铁口并在规定的时间内出净渣铁。

不按正点出铁，会使渣铁出不净，铁口难以维护，影响高炉的顺行，还会影响运输和炼钢生产。

◆铁口深度合格率

铁口深度合格率是指铁口深度合格次数与实际出铁次数的比值。

铁口过浅容易造成出铁事故，长期过浅甚至会导致炉缸烧穿，铁口过深则延长出铁时间。

◆铁量差

为了保持最低的铁水液面的稳定，要求每次实际出铁量与理论计算出铁量差值(即铁量差)不大于l0％～l5％：

铁量差=nt理—t实

式中 n——两次出铁间的下料批数，批；

t理——每批料的理论出铁量，t；

t实——本次实际出铁量，t。

铁量差小表示出铁正常，这样就有利于高炉的顺行和铁口的维护。

◆全风堵口率

正常出铁堵铁口应在全风下进行，不应放风。

◆上渣率

有渣口的高炉，从渣口排放的炉渣称为上渣，从铁口排出的炉渣称为下渣。

上渣率是指从渣口排放的炉渣量占全部炉渣量的百分比。

上渣率高(一般要求在70％以上)，说明上渣放得多，从铁口流出的渣量就少，减少了炉渣对铁口的冲刷和侵蚀作用，有利于铁口的维护。

五、出铁操作

1．出铁口的构造和工作条件

◆出铁口的构造

出铁口的整体构造如图4—6所示。铁口由铁口框架、冷却板、砖套、铁口孔道等组成。

图4—6 铁口整体结构剖面示意图 1—铁口孔道；2—铁口框架：3—炉皮；4—炉缸冷却壁；5—填充料；

6—砖套；

7—砖墙；8—铁口保护板；9—泥套

◆出铁口的工作条件

受到高温、机械冲刷和化学侵蚀等一系列的破坏作用，工作条件十分恶劣。

◆开炉后生产中铁口的状况

开炉后生产中铁口的状况见图4—7。

图4—7开炉后生产中铁口的状况

1—炉缸焦炭；2—炉墙渣皮；3—旧堵泥；4—残存的炉墙砖；

5—出铁时泥包被渣铁侵蚀变化情况；6—残存的炉底砖；7—新堵泥

高炉生产一段时间后，铁口区的炉底、炉墙都受到严重的侵蚀，仅靠出铁后堵泥形成的泥包和渣皮来维持，2．铁口的维护

◆保持正常的铁口深度

生产中铁口深度是指从铁口保护板到红点(与液态渣铁接触的硬壳)间的长度。根据铁口的构造，正常的铁口深度应稍大于铁口区炉衬的厚度。不同炉容的高炉，要求的铁口正常深度范围见表4—9

表4—9铁口深度

维持正常足够的铁口深度，可促进高炉中心渣铁流动，抑制渣铁对炉底周围的环流侵蚀，起到保护炉底的效果。同时由于深度较深，铁口通道沿程阻力增加，铁口前泥包稳定，钻铁口时不易断裂。

在高炉出铁口角度一定的条件下，铁口深度增长时，铁口通道稳定，有利于出净渣铁，促进炉况稳定顺行。

铁口过浅的危害：

①铁口过浅，无固定的泥包保护炉墙，在渣铁的冲刷侵蚀作用下，炉墙越来越薄，使铁口难以维护，容易造成铁水穿透残余的砖衬而烧坏冷却壁，甚至发生铁口爆炸或炉缸烧芽等重大恶性事故。

②铁口过浅，出铁时往往发生“跑大流”和“跑焦炭”事故，高炉被迫减风出铁，造成煤气流分布失常、崩料、悬料和炉温的波动。

③铁口过浅，渣铁出不尽，使炉缸内积存过多的渣铁，恶化炉缸料柱的透气性，影响炉况的顺行，同时还造成上渣带铁多，易烧坏渣口，给放渣操作带来困难，甚至造成渣口爆炸。

④铁口过浅，在退炮时还容易发生铁水冲开堵泥流出，造成泥炮倒灌，烧坏炮头，甚至发生渣铁漫到铁道上，烧坏铁道的事故。有时铁水也会自动从铁口流出，造成漫铁的事故。

保持正常的铁口深度的操作：

①每次按时出净渣铁，并且渣铁出净时，全风堵出铁口。

②正确地控制打泥量。2500 m3高炉通常每次泥炮打泥量在300 kg，炮泥单耗0．8 k／t。

③炮泥要有良好的塑性及耐高温渣铁磨蚀和熔蚀的能力。炮泥制备时配比准确、混合均匀、粒度达到标准及采用塑料袋对炮泥进行包装。

④加强铁口泥套的维护。

⑤放好上渣。

⑥严禁潮铁口出铁。

◆固定适宜的铁口角度

铁口角度是指出铁时铁口孔道的中心线与水平面间的夹角。

使用水平导向梁国产电动开铁口机，铁口角度的确定是把钻头伸进铁口泥套尚未转动时钻杆与水平面的最初角度。

对风动旋转冲击式开口机而言，铁口角度由开口机导向梁的倾斜度来确定。

高炉一代炉龄铁口角度变化见表4—10和表4—11。

表4—10一代炉役中铁口角度变化参考值

表4—11 高炉一代炉齿各链口角变化

平时铁口角度应固定，以便保持死铁层的厚度，保护炉底和出净渣铁。同时也可使堵铁口时，铁口孔道内的渣铁水能全部倒回炉缸中，避免渣铁夹入泥包中，引起破坏和给开铁口造成困难。

◆保持正常的铁口直径

铁口孔道直径变化直接影响到渣铁流速。

开口机钻头可参考表4—12选用。

表4—12压力、铁种选用开口机钻头直径

◆定期修补、制作泥套

在铁口框架内距铁口保护板250～300mm的空间内，用泥套泥填实压紧的可容纳炮嘴的部分叫铁口泥套。

只有在泥炮的炮嘴和泥套紧密吻合时，才能使炮泥在堵口时能顺利地将泥打人铁口的孔道内。

更换泥套的方法：

①更换旧泥套时，应将旧泥套泥和残渣铁抠净，深度应大于150～250mm。

②填泥套泥时应充分捣实，再用炮头准确地压出30～50mm的深窝。

③退炮后挖出直径小于炮头内径，深150mm，与铁口角度基本一致的深窝。

④用煤气烤干。

泥套的使用与管理：

①铁口泥套必须保持完好，深度在铁口保护板内50～80 mm，发现损坏立即修补和新做。

②使用有水炮泥高炉捣打料泥套每周做一次，无水炮泥高炉定期制作。

③在日常工作中，长期休风时泥套必须重新制作。详细检查铁口区是否有漏水、漏煤气现象；铁口框是否完好；铁口孔道中心线是否发生变化。

④堵口操作时，连续发生两次铁口跑泥，应重新做铁口泥套。

⑤如果在出铁中发现泥套损坏，应拉风低压或休风堵铁口。

⑥堵铁口时，铁口前不得有凝渣。为使泥炮头有较强的抗渣铁冲刷能力，可在炮头处采取加保护套及使用复合炮头。

⑦制作泥套时应两人以上作业，防止煤气中毒。在渣铁未出净、铁口深度过浅时，禁止制作铁口泥套。

⑧解体旧泥套使用的切削刮刀角度应和泥炮角度一致。

⑨制作泥套应尽量选择在高炉计划休风时进行。

◆控制好炉缸内安全渣铁量

3．打开出铁口的方法

◆打开出铁口时间

打开铁口时间有以下情况：

①有渣口高炉铁口堵口后，经过一定的时间或若干批料后放上渣，直至炉前出铁。

②大型高炉一个出铁口出完铁后堵口，再间隔一段时问，打开另一个出铁口出铁。

③大型高炉多个出铁口轮流出铁时，即一个铁口堵塞后，马上按对角线原则打开另一个铁口。

④现代大高炉(>4000 m3)为保证渣铁出净及炉况稳定，采用连续出铁，即一个出铁口尚未堵上即打开另一个铁口，两个铁口有重叠出铁时间。

◆打开出铁口方法

打开出铁口的方法如下：

①用开口机钻到赤热层(出现红点)，然后捅开铁口，赤热层有凝铁时，可用氧气烧开。

②用开口机将铁口钻漏，然后将开口机迅速退出。

③采用双杆或换杆的开口机，用一杆钻到赤热层，另一杆将赤热层捅开。

④埋置钢棒法。将出铁口堵上后20～30 min拔炮，然后将开口机钻进铁口深度的2／3，此时将一个长5 m的圆钢棒(≯40～50 mm)打入铁口内，出铁时用开口机拔出。

⑤烧铁口。采用一种特制的氧枪烧铁口，事先将送风风口和铁口区域烧通。

4.堵铁口及拔炮作业程序

铁口见喷时进行堵前试炮，确认打泥活塞堵泥接触贴紧，铁口前残渣铁清理干净，铁口泥套完好，进行堵铁口操作。程序如下：

◆启动转炮对正铁口，并完成锁炮动作。

◆启动压炮将铁口压严，做到不喷火、不冒渣。

◆启动打泥机构打泥，打泥量多少取决于铁口深度和出铁情况。

◆用推耙推出撇渣器内残渣。

◆堵铁口后拔炮时间：有水炮泥5～10 min，无水炮泥20～30 min。

◆拔炮时要观察铁口正面无人方可作业。

◆抽回打泥活塞200～300 min，无异常再向前推进100～150 min。

◆启动压炮，缓慢间歇地使炮头从铁口退出抬起。

◆保持挂钩在炉上2～3 min(或自锁同样时间)。

◆泥炮脱钩后，启动转炮退回停放处。

5．出铁操作

◆出铁前的准备工作

出铁前的准备工作如下：

①清理好渣、铁沟，垒好砂坝和砂闸。

②检查铁口泥套、撇渣器、渣铁流嘴是否完好，发现破损及时修补和烤干。

③泥炮装好泥并顶紧打泥活塞，装泥时要注意不要把硬泥、太软的泥和冻泥装进泥缸内。

④开口机、泥炮等机械设备都要进行试运转，有故障应立即处理。

⑤检查渣铁罐是否配好，检查渣铁罐内是否有水或潮湿杂物，有没有其他异常，发现问题及时联系处理，如冲水渣应检查水压是否正常并打开正常喷水。

⑥钻铁口前把撇渣器内铁水表面残渣凝盖打开，保证撇渣器大闸前后的铁流通畅。

⑦准备好出铁用的河沙、覆盖剂、焦粉等材料及有关的工具。

◆铁沟的操作 新做的铁沟应彻底烤干，每次出完铁后应清理干净，如有损坏要进行修补，修补时必须把旧料及残渣铁清理干净，然后填进新料按规定尺寸捣紧烤干。

◆出铁操作安全注意事项

出铁操作安全注意事项包括：

①穿戴好劳保用品，以防烧伤。

②开铁口时，铁口前不准站人，打锤时先要检查锤头是否牢固，锤头的轨迹内无人。

③出铁时，不准跨越渣、铁沟，接触铁水的工具要先烤热。

④湿手不准操作电器。

⑤干渣不准倒入冲制箱内。

⑥装炮泥时，手不准伸进装泥孔。

⑦不准戴油手套开氧气，严禁吸烟，烧氧气时手不可握在胶管和氧气管的接头处。

◆铁水和炉渣的流速

渣铁流速与铁口直径、铁口深度、炮泥强度(耐磨蚀与熔蚀的能力)、出铁口内径粗糙度、炉缸铁水和熔渣层水平面的厚度、炉内的煤气压力等因素有关，见表4—13。

表4—13

工作因素对出铁量的影响

◆出铁事故及处理

铁口事故发生的现象、产生的原因及处理方法如表4—14

表4—14铁口事故的现象、原因及处理

高炉炉前操作 六．撇渣器的操作

1．撇渣器的构造

撇渣器由前沟槽、大闸、过道眼、小井、砂坝、砂闸和残铁眼组成。

2．撇渣器的种类

活动式可整体更换的撇渣器、双撇渣器和水冷式撇渣器。

3．撇渣器的要求

◆撇渣器的尺寸要合适，孔道过大，渣铁分离不好，导致撇渣器过渣，孔道过小对铁流阻力大，易发生憋流，造成铁水流人渣罐的事故。

◆渣沟不过铁，铁沟不过渣。

4．撇渣器的工作原理

利用渣铁密度的不同，使熔渣浮在铁水面上，撇渣器的铁水出口处(小井)有一定的高度，使大闸前后保持一定的铁水深度，过道眼连通着前沟槽和小井，仅让铁水通过，达到渣铁分离的目的。浮在铁水面上的熔渣，被大闸挡住，当前沟槽中的铁水面上积聚了一定量的熔渣后，推开砂坝使熔渣流入下渣沟内。

5．撇渣器的操作及注意事项

撇渣器的操作及注意事项包括：

◆钻铁口前必须把撇渣器铁水面上(挡渣板前后)的残渣凝结盖打开，残渣凝铁从主沟两侧清除。

◆出铁过程中见少量下渣时，可适当往大闸前的渣面上撒一层覆盖剂保温。

◆当主沟中铁水表面被熔渣覆盖后，熔渣将要外溢出主沟时，打开砂坝，使熔渣流入下渣沟(此时冲渣系统处于待工作状态)。

◆出铁作业结束并确认铁口堵塞后，将砂闸推开，用推耙推出撇渣器内铁水面上剩余的熔渣。

◆主沟撇渣器的表面(包括小井的铁水面)撒覆盖剂进行保温。

七．放渣操作

1．渣口装置

一般小型高炉的渣口装置均由4个套(大套、二套、三套和小套)组成，目前部分大型高炉已取消了渣口。如图4—8所示。

图4－8 渣口装置

l－渣口小套；2－渣口三套；3－渣口二套；4－渣口大套； 5－冷却水管；6－挡杆；7－固定楔；8－炉皮；9－大套法兰；l0－石棉绳

大套和二套由于有砖衬保护，不直接与铁水接触，热负荷较低，因而采用中间嵌有循环冷却水管的铸铁结构。

三套和渣口直接与渣铁接触，热负荷大，采用导热性好的铜质空腔式结构。

渣口大套安装在固定于炉壳上的大套法兰内，各套之间的接触面均加工成圆锥面，使彼此接触严密，又便于拆卸更换。大套和法兰接触面的间隙，必须用粘有耐火泥加玻璃水的石棉绳塞紧，以免漏煤气。

2．放渣时间的确定

确切的放渣时间应该是熔渣面已达到或超过渣口中心线时开始打开渣口放渣。

实际生产中放渣时间的确定通常根据上次出铁堵口后至打开渣口出渣的间隔时间依据铁渣量、上次出铁情况和上料批数来确定。

渣口打开后，如果从渣口往外喷煤气或火星，渣流很小或没有渣流，说明炉缸内积存的熔渣还没有达到渣口水平面，此时应堵上渣口稍后再放。

3．放渣操作

放好上渣的意义：

◆可减轻炉渣对炉墙壁的侵蚀。

◆及时放出上渣可减少炉缸中的存渣，改善炉内料柱的透气性，为炉况顺行创造条件。

◆多放上渣，下渣量必定减少，可减轻熔渣对铁口的冲刷侵蚀，有利于铁口的维护。

放渣前的准备工作：

◆放渣前要清理好并垫好渣沟，检查渣口泥套、水槽及沟嘴是否完好，叠好各道拨流闸板。

◆检查堵渣机是否正常好用，冷却水、压缩空气是否已开启，堵渣机头与渣口小套是否对好，防止到时堵不上渣口。

◆检查渣罐是否对正沟嘴，罐内有无积水和潮湿杂物，防止发生渣罐爆炸。如冲水渣，按冲水渣要求办。

◆检查渣口各套有无漏水，固定装置是否坚固，冷却水是否正常。

◆准备好放渣用的工具，如长短钢钎、大锤、瓦套、楔子、铁锹、通渣口用的长铁棍、人工堵渣口用的堵耙等。

放渣操作：

◆采用带风堵渣机时，堵渣机头拔出，炉渣会自动流出，一般应用铁钎子打开渣口。如渣口眼内有铁打不动时，可用氧气烧开渣口。正常情况下是不需要的。

◆放渣过程中应随时观察放渣情况，渣口破损或带铁严重时应立即堵上；如发现渣罐将满(要求罐内液面距罐的上沿300 mm)或机车来拉渣罐时，也应立即堵口。

◆放渣过程中应做到勤放、勤捅、勤堵，渣口两侧如有积渣要随时清理，防止积渣影响堵口工作。

4．渣口的维护

◆按高炉规定的料批及时打开渣口放渣，要求上下渣比的合格率达到70％以上，渣中带铁多时，应勤透、勤堵、勤放。

◆渣口泥套必须完整无缺，保持完整适宜的渣口泥套，发现破损应在放渣前及时修补，做新泥套时一定要把残渣抠净，泥套要与渣口严密接触，与渣口眼下沿平齐，不得偏高或偏低，新泥套应烤干后使用。

◆保持渣口大套和二套表面的砌砖完好，三套的顶辊和小套的固定销子要牢固，做到定时检查。

◆长期休风和中修开炉，在铁口角度尚未达到正常及炉温未达正常水平时，不允许渣口放渣。

◆渣铁连续出不净，铁面上升到渣口水平面时，严禁放渣。

◆正确使用堵渣机，拔堵渣机时应先轻拔，拔不动时应用大锤敲打堵渣机后再放。防止渣口松动带活，造成渣口冒渣的事故。对于新换的渣口放第一次渣时，原则上用耧耙堵渣口。

◆发现渣口损坏应及时堵上并更换，严禁用坏渣口放渣。

5．渣口带铁的判断方法

◆炉温偏低时，渣流中有许多细密的小火星跳跃，类似低炉温出铁时铁沟中的“牛毛”火花。

◆炉温充足，放渣时从渣口往外喷火花，从流嘴处也可看到渣流下面有铁滴细流和火花。

◆在不易做出判断时，可堵上渣口，观察渣沟内有无沉在沟底的铁水细流。

6．渣口事故及处理

◆渣口冒渣

冒渣的原因：因新换的渣口没上严或堵渣口时，堵渣机冲力过大；堵渣机头与渣口的接触过紧，拔堵渣机时又没事先打松堵渣机头，硬拔时把渣口带出，使渣口和中套间产生缝隙，熔渣从缝隙中流出。

处理方法：发现渣口冒渣，高炉应先降压减风，缓解熔渣对接触面的冲刷侵蚀，同时减慢料速，防止铁水面上升到冒渣部位。第二步立即组织出铁，使渣面快速回落而终止冒渣。出完铁后即可休风处理，如渣口已坏应立即更换。

预防措施：新换渣口一定要上到位并打紧固定楔，如渣口的保护性渣皮层上有突出的残铁或残渣阻挡着上不严时，可用钎子打掉，若打不掉，可用氧气烧，确保渣口上到位。

◆渣口爆炸

渣口爆炸的原因：

①渣铁连续出不净，使炉缸的铁水超过安全容铁量；

②炉缸工作不活跃，有堆积现象；

③长期休风后开炉或炉缸冻结，炉底结厚，使炉内铁水面升高；

④小套破损未及时发现，放渣时带铁多。

避免渣口爆炸事故发生采取的措施：

①严禁坏渣口放渣；

②发现渣中带铁严重时，应立即堵上渣口，渣流小时应勤透；

③不能正点出铁时，应适当减风控制炉缸内渣铁的数量；

④炉缸冻结时，可采用特制的炭砖套制成的渣口放渣；

⑤中修开炉时可不放上渣，大修开炉放上渣以疏通为主；

⑥发生爆炸要立即减风或休风，尽快出铁，组织抢修。

◆渣口连续破损

渣口在短时间内连续烧坏，这种现象称为渣口连续破损。

造成渣口连续破损的主要原因是：炉缸堆积，渣口区域有铁水聚积，或者因边缘太重，煤气流分布失调，渣铁分离不好，放渣时渣流不正常，渣口带铁多。

防止渣口连续破损的措施：在高炉操作中采用使炉缸工作均匀活跃的调剂手段。

◆渣口自动流渣

渣口自动流渣的处理：立即堵上渣口或用原渣口堵上打紧。

渣口自动流渣的防止方法：渣铁未出净前不得更换渣口。

◆渣口有凝铁堵不上

事故产生原因：

(①堵渣机塞头运行轨迹偏斜；

②泥套破损或不正，塞头不能正常入内；

③渣口小套与泥套接合处有凝铁；

④塞头老化、不规则，上面粘有渣铁。

采取的措施：

①加强设备的检查，接班后应试堵；

②保持泥套的完好，不用泥套损坏的渣口放渣；

③塞头应完好；

④对用氧气烧开的渣口，放渣时应勤透，堵口前适当喷射后再堵；

⑤渣口堵不上时应酌情减风或用耧耙堵；

⑥当炉况失常时，无论用堵渣机还是用人工堵耙都堵不住，熔渣继续外流，可将渣口捅大一些或拉风降压用人工堵上渣口，渣口堵上后即可恢复风量，待出完铁后再更换渣口。

高炉冶炼工艺--高炉基本操作

高炉基本操作制度

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。

操作制度：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。

高炉基本操作制度：装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。

一、炉缸热制度

1.炉缸热制度的概念

高炉炉缸所应具有的温度和热量水平。

炉温一般指高炉炉渣和铁水的温度，即“物理热”。一般铁水温度为1350～1550℃，炉渣温度比铁水温度高50～100℃。

生产中常用生铁含硅量的高低来表示高炉炉温水平，即“化学热”。

2.炉缸热制度的作用

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。3.热制度的选择

◆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。且上、下两炉[Si]含量波动应小于0.1％。

◆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；用铁水的[Si]+[Ti]来表示炉温。

◆结合高炉设备情况。

如炉缸严重侵蚀时，以冶炼铸造铁为好。

◆结合技术操作水平与管理水平。

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。

4.影响热制度的主要因素

◆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。

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。

随着高炉煤比的提高，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。

◆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。

调节风温可以很快改变炉缸热制度。

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，煤气停留时间缩短，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。

◆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。

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。

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。

二.送风制度

1.送风制度的概念

在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风参数和风口进风状态。

2.适宜鼓风动能的选择

高炉鼓风所具有的机械能叫鼓风动能。适宜鼓风动能应根据下列因素选择：

◆原料条件

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。

◆燃料喷吹量

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。

◆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。

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。◆高炉有效容积

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。

表4—1 高炉有效容积与鼓风动能的关系

高炉适宜的鼓风动能随炉容的扩大而增加。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。

表4—2 鼓风动能变化对有关参数的影响

3.合理的理论燃烧温度的选择

风口前焦炭和喷吹燃料燃烧所能达到的最高绝热温度，即假定风口前燃料燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度，叫风口前理论燃烧温度。

理论燃烧温度的高低不仅决定了炉缸的热状态，而且决定炉缸煤气温度，对炉料加热和还原以及渣铁温度和成分、脱硫等产生重大影响。

适宜的理论燃烧温度，应能满足高炉正常冶炼所需的炉缸温度和热量，保证渣铁的充分加热和还原反应的顺利进行。理论燃烧温度过高，高炉压差升高，炉况不顺。理论燃烧温度过低，渣铁温度不足，炉况不顺，严重时会导致风口灌渣，甚至炉冷事故。

理论燃烧温度提高，渣铁温度相应提高，见图4—1。

图4—1 理论燃烧温度t理与铁水温度的关系

大高炉炉缸直径大，炉缸中心温度低，为维持其透气性和透液性，应采用较高的理论燃烧温度，见图4—2。

图4—2 炉容与理论燃烧温度t理的关系

影响理论燃烧温度的因素

◆鼓风温度

鼓风温度升高，则带入炉缸的物理热增加，从而使t理升高。一般每±100℃风温可影响理论燃烧温度±80℃。

◆鼓风湿分

由于水分分解吸热，鼓风湿分增加，t理降低。鼓风中±1g／m3湿分，风温干9℃。

◆鼓风富氧率

鼓风富氧率提高，N2含量降低，从而使t理升高。鼓风含氧量±l％，风温±35～45℃ ◆喷吹燃料

高炉喷吹燃料后，喷吹物的加热、分解和裂化使t理降低。

各种燃料的分解热不同，对t理的影响也不同。对t理影响的顺序为天然气、重油、烟煤、无烟煤，喷吹天然气时t理降低幅度最大。每喷吹10kg煤粉t理降低20～30℃，无烟煤为下限，烟煤为上限。

4.送风制度的调节

◆风量

增加风量，综合冶炼强度提高。在燃料比降低或燃料比维持不变的情况下，风量增加，下料速度加快，生铁产量增加。

料速超过正常规定应及时减少风量。

当高炉出现悬料、崩料或低料线时，要及时减风，并一次减到所需水平。

渣铁未出净时，减风应密切注意风口状况，防止风口灌渣。

当炉况转顺，需要加风时，不能一次到位，防止高炉顺行破坏。两次加风应有一定的时间间隔。

◆风温

提高风温可大幅度地降低焦比。

提高风温能增加鼓风动能，提高炉缸温度活跃炉缸工作，促进煤气流初始分布合理，改善喷吹燃料的效果。

在喷吹燃料情况下，一般不使用风温调节炉况，而是将风温固定在较高水平上，通过喷吹量的增减来调节炉温。

当炉热难行需要撤风温时，幅度要大些，一次撤到高炉需要的水平；炉况恢复时逐渐将风温提高到需要的水平，提高风温速度不超过50℃／h。

在操作过程中，应保持风温稳定，换炉前后风温波动应小于30℃。

◆风压

风压直接反映炉内煤气与料柱透气性的适应情况。

◆鼓风湿分

鼓风中湿分增加lg／m3，相当于风温降低9℃，但水分分解出的氢在炉内参加还原反应，又放出相当于3℃风温的热量。

加湿鼓风需要热补偿，对降低焦比不利。

◆喷吹燃料

喷吹燃料在热能和化学能方面可以取代焦炭的作用。

把单位燃料能替换焦炭的数量称为置换比。

随着喷吹量的增加，置换比逐渐降低，对高炉冶炼会带来不利影响。提高置换比措施有提高风温给予热补偿、提高燃烧率、改善原料条件以及选用合适的操作制度。

喷吹燃料具有“热滞后性”。即喷吹燃料进入风口后，炉温的变化要经过一段时间才能反映出来，这种炉温变化滞后于喷吹量变化的特性称为“热滞后性”。热滞后时间大约为冶炼周期的70％，热滞后性随炉容、冶炼强度、喷吹量等不同而不同。

用喷吹量调节炉温时，要注意炉温的趋势，根据热滞后时间，做到早调，调剂量准确。

◆富氧鼓风

富氧后能够提高冶炼强度，增加产量。

富氧鼓风能提高风口前理论燃烧温度，有利于提高炉缸温度，补偿喷煤引起的理论燃烧温度的下降。

增加鼓风含氧量，有利于改善喷吹燃料的燃烧。

富氧鼓风使煤气中N2含量减少，炉腹CO浓度相对增加，有利于间接反应进行；同时炉顶煤气热值提高，有利于热风炉的燃烧，为提高风温创造条件。

富氧鼓风只有在炉况顺行的情况下才能进行。

在大喷吹情况下，高炉停止喷煤或大幅度减少煤量时，应及时减氧或停氧。

三．装料制度

1.装料制度的概念

炉料装入炉内的方式方法的有关规定，包括装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重等。

2.炉料装入炉内的设备

钟式炉顶装料设备和无钟炉顶装料设备。

3.影响炉料分布的因素

◆装料设备类型(主要分钟式炉顶和布料器，无钟炉顶)和结构尺寸(如大钟倾角、下降速度、边缘伸出料斗外长度，旋转溜槽长度等)。

大钟倾角愈大，炉料愈布向中心。现在高炉大钟倾角多为50°～53°。

大钟下降速度和炉料滑落速度相等时，大钟行程大，布料有疏松边缘的趋势。大钟下降进度大于炉料滑落速度时，大钟行程的大小对布料无明显影响。大钟下降速度小于炉料滑落速度时，大钟行程大有加重边缘的趋势。

大钟边缘伸出料斗外的长度愈大，炉料愈易布向炉墙。

◆炉喉间隙。

炉喉间隙愈大，炉料堆尖距炉墙越远；反之则愈近。

批重较大，炉喉间隙小的高炉，总是形成“V”形料面。

只有炉喉间隙较大，或采用可调炉喉板，方能形成“倒W”形料面。

◆炉料自身特性(粒度、堆角、堆密度、形状等)。

◆旋转溜槽倾角、转速、旋转角。

◆活动炉喉位置。

◆料线高度。

◆炉料装入顺序。

◆批重。◆煤气流速。

4.钟式炉顶布料的特征

◆矿石对焦炭的推挤作用。

矿石落入炉内时，对其下的焦炭层产生推挤作用，使焦炭产生径向迁移。

矿石落点附近的焦炭层厚度减薄，矿石层自身厚度则增厚；但炉喉中心区焦炭层却增厚，矿石层厚度随之减薄。

大型高炉炉喉直径大，推向中心的焦炭阻挡矿石布向中心的现象更为严重，以致中心出现无矿区。

◆不同装入顺序对气流分布的影响。

炉料落入炉内，从堆尖两侧按一定角度形成斜面。

堆尖位置与料线、批重、炉料粒度、密度和堆角以及煤气速度有关。

先装入矿石加重边缘，先加入焦炭则发展边缘。

5.无料钟布料

无料钟布料特征

◆焦炭平台：高炉通过旋转溜槽进行多环布料，易形成一个焦炭平台，即料面由平台和漏斗组成，通过平台形式调整中心焦炭和矿石量。

平台小，漏斗深，料面不稳定。平台大，漏斗浅，中心气流受抑制。

◆采用多环布料，形成数个堆尖，小粒度炉料有较宽的范围，主要集中在堆尖附近。在中心方向，由于滚动作用，大粒度居多。

◆无料钟高炉旋转滑槽布料时，料流小而面宽，布料时间长，矿石对焦炭的推移作用小，焦炭料面被改动的程度轻，平台范围内的O／C比稳定，层状比较清晰，有利于稳定边缘气流。

布料方式

◆单环布料。溜槽只在一个预定角度做旋转运动。其控制较为简单，调节手段相当灵活，大钟布料是固定的角度，旋转溜槽倾角可任意选定，溜槽倾角α越大炉料越布向边缘。当αC>αO时边缘焦炭增多，发展边缘。当αO>αC时边缘矿石增多，加重边缘。

◆螺旋布料。从一个固定角位出发，炉料以定中形式在进行螺旋式的旋转布料。每批料分成一定份数，每个倾角上份数根据气流分布情况决定。如发展边缘气流，可增加高倾角位置焦炭分数，或减少高倾角位置矿石份数，否则相反。每环布料份数可任意调整，使煤气流合理分布。

◆扇形布料。可在6个预选水平旋转角度中选择任意两个角度，重复进行布料。可预选的角度有0°、60°、l20°、l80°、240°、300°。这种布料方式为手动操作，只适用于处理煤气流分布失常，且时间不宜太长。

◆定点布料。可在11个倾角位置中任意角度进行布料。这种布料方式手动进行，其作用是堵塞煤气管道行程。

无钟炉顶的运用

运用要求：

◆焦炭平台是根本性的，一般情况下不作调节对象；

◆高炉中间和中心的矿石在焦炭平台边缘附近落下为好；

◆漏斗内用少量的焦炭来稳定中心气流。

运用要求的控制：

正确地选择布料的环位和每个环位上的布料份数。

环位和份数变更对气流的影响如表4—3所示。

表4—3环位和份数对气流分布影响

表中可知，从l～6对布料的影响程度逐渐减小，1、2变动幅度太大，一般不宜采用。3、4、5、6变动幅度较小，可作为日常调节使用。

无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别

无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别如表4—4所示。

表4—4无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别

6.批重

批重对炉喉炉料分布的影响

批重变化时，炉料在炉喉的分布变化如图4—3所示。

图4—3 批重对炉喉分布的影响

◆当y0=0，即批重刚好使中心无矿区的半径为0，令此时的批重W=W0，称为临界批重。

◆如批重W>W0，随着批重增加，中心y0增厚，边缘yB也增厚，炉料分布趋向均匀，边缘和中心都加重。

◆如批重W

◆当n=d／2时，即堆尖移至炉墙，W减小则中心减轻；若W

给批重W0和△W以一定值，可算出yB、y0和yG，即边缘、中心和堆尖处的料层厚度。yB／y0、yG／y0和W0+N△W的关系构成的炉料批重特征曲线图4—4。

W0+N△W

图4—4 炉料批重的特征曲线

曲线有3个区间：激变区、缓变区和微变区，其意义如下：

◆批重值在激变区时，批重波动对布料影响较大，边缘和中心的负荷变化剧烈，正常生产不宜选用此种批重。

◆原料好，设备和操作水平高时，批重可选在微变区，此区炉料分布和气流分布都稳定，顺行和煤气利用较好；但增减批重来调剂气流的作用减弱。

◆若炉料粉末较多，料柱透气性较差，为防止微变区批重，宜选用缓变区批重，其增减对布料的影响介于上述两者之间。少许波动不致引起气流较大变化，适当改变批重又可调节气流分布。

批重决定炉内料层的厚度。批重越大，料层越厚，软熔带焦层厚度越大；此外料柱的层数减少，界面效应减小，利于改善透气性。但批重扩大不仅增大中心气流阻力，也增大边缘气流的阻力，所以一般随批重扩大压差有所升高。

批重的选择

确定微变区批重值应注意炉料含粉末(<5mm)量，粉末含量越少批重可以越大。粉末含量多时，可在缓变区靠近微变区侧选择操作批重。

大中型高炉适宜焦批厚度0．45～0．50m，矿批厚度0．4～0．45m，随着喷吹物的增加焦批与矿批已互相接近。

影响批重的因素

◆炉容。炉容越大，炉喉直径也越大，批重应相应增加。

◆原燃料。原燃料品位越高，粉末越少，则炉料透气性越好，批重可适当扩大。

◆冶炼强度。随冶炼强度提高，风量增加，中心气流加大，需适当扩大批重，以抑制中心气流。

◆喷吹量。当冶炼强度不变，高炉喷吹燃料时，由于喷吹物在风口内燃烧，炉缸煤气体积和炉腹煤气速度增加，促使中心气流发展，需适当扩大批重，抑制中心气流。随着冶炼条件的变化，喷吹量增加，中心气流不易发展，边缘气流反而发展，这时则不能加大批重。

7.炉喉煤气速度对布料的影响

煤气对炉料的浮力的增长与煤气速度的平方成正比。

煤气浮力对不同粒度炉料的影响不同，在一般冶炼条件下，煤气浮力只相当于直径19mm粒度矿石重量的5％～8％，相当于10mm焦炭重量的1％～2％，但煤气浮力P与炉料重量Q的比值(P／Q)因粒度缩小而迅速升高，对于小于5mm炉料的影响不容忽视。

如果块状带中炉料的孔隙度在0.3～0.4mm，一般冶炼强度的煤气速度很容易达到4～8m／s，可把0.3～2mm的矿粉和l～3mm的焦粉吹出料层。煤气离开料层进入空区后速度骤降，携带的粉料又落至料面，如果边缘气流较强，则粉末落向中心，若中心气流较强则落向边缘。

由于气流浮力将产生炉料在炉喉落下时出现分级的现象；冶炼强度较大时，小于5mm炉料的落点较大于5mm炉料的落点向边缘外移。

使用含粉较多的炉料，以较高冶炼强度操作时，必须保持使粉末集中于既不靠近炉墙，也不靠近中心的中间环形带内，以保持两条煤气通路和高炉顺行；否则无论是只发展中心或只发展边缘，都避免不了粉末形成局部堵塞现象，导致炉况失常。

由于煤气速度对布料的影响，日常操作中使炉喉煤气体积发生变化的原因(如改变冶炼强度、富氧鼓风、改变炉顶压力等)，都会影响炉料分布。

8.料线

◆料线深度 钟式高炉大钟全开时，大钟下沿为料线的零位。无料钟高炉料线零位在炉喉钢砖上沿。零位到料面间距离为料线深度。一般高炉正常料线深度为1．5～2．0m。

◆料线对气流分布的影响

大钟开启时炉料堆尖靠近炉墙的位置，称为碰点，此处边缘最重。在碰点之上，提高料线，布料堆尖远离墙，则发展边缘；降低料线，堆尖接近边缘，则加重边缘。

料线在碰点以下时，炉料先撞击炉墙。然后反弹落下，矿石对焦炭的冲击作用增大，强度差的炉料撞碎，使布料层紊乱，气流分布失去控制。

碰点的位置与炉料性质、炉喉问隙及大钟边缘伸出漏斗的长度有关。

◆料面堆角

炉内实测的堆角变化规律：

①炉容越大，炉料的堆角越大，但都小于其自然堆角。

②在碰点以上，料线越深，堆角越小。

③焦炭堆角大于矿石堆角。

④生产中的炉料堆角远小于送风前的堆角。

为减少低料线对布料的影响，无料钟按料线小于2m，2～4m，4～6m3个区间，以料流轨迹落点相同，求出对应的溜槽角。输入上料微机，在低料线时控制落点不变，以避免炉料分布变坏。溜槽倾角如表4—5所示。

表4—5溜槽倾角与位置

注：落点指距中心距离。

8.控制合理的气流分布和装料制度的调节 ◆高炉合理气流分布规律

首先要保持炉况稳定顺行，控制边缘与中心两股气流；其次是最大限度地改善煤气利用，降低焦炭消耗。

①原料粉末多，无筛分整粒设备，必须控制边缘与中心CO2相近的“双峰”式煤气分布。

②原燃料改善，高压、高风温和喷吹技术的应用，形成了边缘CO2略高于中心的“平峰”式曲线，综合煤气CO2达到l6％～l8％。

③烧结矿整粒技术和炉料品位的提高及炉料结构的改善，出现了控制边缘煤气CO2高于中心，而且差距较大的“展翅”形煤气曲线，综合CO2达到l9％～20％，最高达21％～22％。

◆合理气流分布的温度特征

炉子中心温度值(CCT)约为500～600℃，边缘至中间的温度呈平缓的状态。

CCT值的波动反映了中心气流的稳定程度，高炉进人良好状态时，波动值小于±50℃。

控制边缘气流稳定非常必要，在达到200℃时，将呈现不稳定现象。

◆边缘与中心两股气流和装料制度的关系

①原燃料条件变化。原燃料条件变差，特别是粉末增多，出现气流分布和温度失常时，应及早改用边缘与中心均较发展的装料制度。原料条件改善，顺行状况好时，为提高煤气利用，可适当扩大批重和加重边缘。

②冶炼强度变化。由于某种原因被迫降低冶炼强度时，除适当地缩小风口面积外，上部要采取较为发展边缘的装料制度，同时要相应缩小批重。

③与送风制度相适宜。当风速低、回旋区较小，炉缸初始气流分布边缘较多时，不宜采用过分加重边缘的装料制度，应在适当加重边缘的同时强调疏导中心气流，防止边缘突然加重而破坏顺行。可缩小批重，维持两股气流分布。若下部风速高回旋区大，炉缸初始气流边缘较少时，也不宜采用过分加重中心的装料制度，应先适当疏导边缘，然后再扩大批重相应增加负荷。

④临时改变装料制度调节炉况。

炉子难行、休风后送风、低料线下达时，可临时改若干批强烈发展边缘的装料制度，以防崩料和悬料。

改若干批双装、扇形布料和定点布料时，可消除煤气管道行程。

连续崩料或大凉时，可集中加若干批净焦，可提高炉温，改善透气性，减少事故，加速恢复。

炉墙结厚时，可采取强烈发展边缘的装料制度，提高边缘气流温度，消除结厚。

为保持炉温稳定，改倒装或强烈发展边缘装料制度时，要相应减轻焦炭负荷。全倒装时应减轻负荷20％～25％。

四．造渣制度

1.造渣制度的要求

造渣有如下要求：

◆要求炉渣有良好的流动性和稳定性，熔化温度在1300～1400℃，在1400℃左右黏度小于lPa·S，可操作的温度范围大于150℃。

◆有足够的脱硫能力，在炉温和碱度适宜的条件下，当硫负荷小于5 kg／t时，硫分配系数Ls为25～30，当硫负荷大于5kg／t时，Ls为30～50。

◆对高炉砖衬侵蚀能力较弱。

◆在炉温和炉渣碱度正常条件下，应能炼出优质生铁。

2.对原燃料的基本要求

为满足造渣制度要求，对原燃料必须有如下基本要求：

◆原燃料含硫低，硫负荷不大于5．0kg／t。

◆原料难熔和易熔组分低。

◆易挥发的钾、钠成分越低越好。

◆原料含有少量的氧化锰、氧化镁。

3.炉渣的基本特点

◆根据不同的生铁品种规格，选择不同的造渣制度。生铁品种与炉渣碱度的关系见表4—6。

表4—6生铁品种与炉渣碱度的关系

碱度高的炉渣熔点高而且流动性差，稳定性不好，不利于顺行。但为了获得低硅生铁，在原燃料粉末少、波动小、料柱透气性好的条件下，可以适当提高碱度。

◆根据不同的原燃料条件，选择不同的造渣制度。渣中适宜MgO含量与碱度有关，CaO／SiO，愈高，适宜的MgO应愈低。若Al2O3含量在17％以上，CaO／SiO2含量过高时，将使炉渣的黏度增加，导致炉况顺行破坏。因此，适当增加MgO含量，降低CaO／SiO2，便可获得稳定性好的炉渣。

◆我国高炉几种有代表的炉渣成分见表4—7。

表4—7不同高炉炉渣化学成分(质量分数)(％)

4.炉渣碱度的调整

◆因炉渣碱度过高而产生炉缸堆积时，可用比正常碱度低的酸性渣去清洗。若高炉下部有黏结物或炉缸堆积严重时，可以加入萤石(CaF2)，以降低炉渣黏度和熔化温度，清洗下部黏结物。

◆根据不同铁种的需要利用炉渣成分促进或抑制硅、锰还原。

冶炼硅铁、铸造铁时，应选择较低的炉渣碱度。

冶炼炼钢生铁时，应选择较高的炉渣碱度。

冶炼锰铁时需要较高的碱度。

◆利用炉渣成分脱除有害杂质。当矿石含碱金属(钾、钠)较高时，需要选用熔化温度较低的酸性炉渣。

若炉料含硫较高时，需提高炉渣碱度。

5.炉渣中的氧化物对炉渣的影响

◆碱金属

碱金属对高炉冶炼有如下危害

①铁矿石含有较多碱金属时，炉料透气性恶化，易形成低熔点化合物而降低软化温度，使软熔带上移。

②碱金属会引起球团矿“异常膨胀”而严重粉化。

③碱金属对焦炭气化反应起催化作用，使焦炭粉化增加，强度和粒度减小。

④高炉中、上部生成的液态或固态粉末状碱金属化合物能黏附在炉衬上，促使炉墙结厚或结瘤，或破坏炉衬。

防止碱金属危害的主要措施

除了减少入炉料的碱金属含量，降低碱负荷以外，提高炉渣排碱能力是主要措施。高炉排碱的主要措施有：

①降低炉渣碱度。自由碱度±0.1，影响渣中碱金属氧化物干0.30％。

②降低炉渣碱度或炉渣碱度不变，降低生铁含硅量。[Si]±0.1％，影响渣中碱金属氧化物干0.045％。

③降低渣中MgO含量。渣中MgO±1％，影响渣中碱金属氧化物干0.21％。

④提高渣中氟化物。渣中含氟±1％，影响渣中碱金属氧化物±0.16％。

⑤提高(MnO／Mn)比。

◆MgO

①MgO可改善原料的高温特性。MgO为高熔点化合物，增加MgO使矿石熔点升高，促使软熔带的下移。

②渣中含适量MgO时，有利于脱硫。

③MgO抑制炉内[Si]的还原。MgO提高初渣熔点，使软熔带下移，滴落带高度降低；MgO

第四篇：高炉工长考试题

高炉工长考试题（2017.12）

姓名 得分

一、填空题（每题1分，共35分）

1、高炉短期控制的数学模型有（）、()和()。

2、初渣中碱金属氧化物较多，到炉缸时则降低。这是因为在风口高温区时有部分被挥发，但在炉子中上部则存在()。

3、在布料时，矿石落在碰点以上，料线越深越()边缘。料线在炉喉碰撞点位置时，边缘最重。生产经验表明，料线过高或过低均对炉顶设备不利，尤其()时对炉况和炉温影响很大。

4、高炉内还原过程和主要反应按温度区间划分：≤800℃为()；≥1100℃为()；800~1000℃为()。

5、熔化性是指炉渣熔化的难易程度。它可用()这两个指标来表示。

6、当煤气流到软熔带的下边界处时，由于软熔带内矿石层的软熔，其空隙极少，煤气主要通过()而流动。

7、风口数量是炉料的有效重力影响因素之一，因为风口上方的炉料比较松动，所以当风口数量增加时，风口平面上料柱的动压力增加，有效重量()。

8、天然矿中含有()的矿物，在高炉上部加热时，()而使矿石爆裂，影响高炉上部的透气性。

9、高炉基本操作制度包括：()。合理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()的冶炼效果。

10、在高强度冶炼时，由于风量、风温必须保持最高水平，通常根据()来选择风口进风面积，有时也用改变风口长度的办法调节()，所以调节风口直径和长度便成为下部调节的重要手段。

11、空料线喷水法停炉，在降料线过程中要严格控制()温度和煤气中()的含量。

12、高炉炼铁的工艺流程包括高炉本体、原燃料系统、上料系统、送风系统、()、喷吹系统。

13、无钟炉顶的布料形式有()。随着溜槽倾角的改变，可将焦炭和矿石布在距离中心不同的部位上，借以调整边缘或中心的煤气分布。因溜槽可以任意半径和角度向左右旋转，当产生偏料或局部崩料时，采用()。

14、有计划扩大喷煤量时，应注意控制理论燃烧温度，一般不低于2000℃，如低于2000℃则应()以维持需要的理论燃烧温度。

15、在块状带内进行的固体C还原铁氧化物反应，实际上是由()两个反应合成的，CO只是中间产物，最终消耗的是固体C。由于反应进行需要很大热量，所以在低温区固体炭的还原反应()。

16、一般情况下，碱度为1.8~2.0的高碱度烧结矿与低碱度和自熔性烧结矿比较，具有()等特点

17、研究热平衡能够了解高炉冶炼过程中热量收支的分配情况，找出提高()和降低()的途径

18、炉腹内衬破损的主要原因是：1）()；2）()等。

19、热风炉气体的开口部位，如人孔、热风出口、燃烧口等处是砌体上应力集中的部位，是容易破损的部位，这些部位广泛的使用()，使各口都成为一个坚固的整体。

20、炉料落到料面后形成一个堆尖，当料流中心落点距炉墙较近或碰撞炉墙时总是形成()形料面；当炉喉间隙扩大或提高料线时则形成()形料面。

21、热状态是多种操作制度的综合结果，生产上是用选择合适的()，辅以相应的装料制度、送风制度、造渣制度来维持最佳状态。

22、焦炭在与CO2反应过程中会使焦炭内部的()变薄。

二、选择题．（每题1分，共20分）

1、空料线停炉，打水管的安装位置应设置在()。A．小料斗上 B．大料斗内 C．从炉喉取样孔插入

2、长期休风需停鼓风机时，应该在下列工作完成之后进行()。A．发出休风信号，热风炉操作完毕，放风阀打开以后

B．完成休风操作，热风炉倒流。所有风口全部用炮泥堵严。停止倒流后

C．等B工作完成所有风口直吹管全部卸下切断高炉与送风系统联系后

3、打水空料线时，高炉、炉顶温度控制在()。A．愈低愈好 B．大于500℃小于700℃ C．400～500℃

4、只能除去60～90μm灰尘的除尘设备称为()。

A．粗除尘器 B．炉腰 C．半精细除尘器 D．精细除尘器

5、炉缸煤气的最终主要成分是()。

A．CO、H2、N2 B．CO、CO2、N2 C．CO2、N2、H2

6、碳气化反应大量进行的温度界限是在()。A．1000℃ B．900～1000℃ C．1100℃以上

7、新筑高炉烘炉的目的是()。

A．为开炉顺行 B．保证安全 C．保护好炉衬设备和降低开炉焦化

8、精料的内容概括为：高、稳、小、净、均。其中小指的是()。A．粒度愈小愈好

B．除去含粉部分＜5mm，力度小而均匀，上下限范围窄 C．由高炉的大小规定力度范围

9、为保证热风炉的强化燃烧和安全生产，大于1000m3级的高炉，要求净煤气支管处的煤气的压力不低于()。A．6KPa B．3KPa C．10KPa

10、影响炉缸和整个高炉内各种过程中的最重要的因素是()。A．矿石的还原与容化 B．炉料和煤气的运动 C．风口的焦炭燃烧反应

11、块状带的煤气分布取决于()。

A．炉料的透气性 B．炉缸煤气的初始分布 C．软熔带的煤气分布

12、采取较高冶炼强度操作时，保持高炉顺行应采取()。A．发展边缘气流 B．发展中心气流 C．造成两条煤气通路

13、焦炭灰分主要是()。

A．酸性氧化物 B．中性氧化物 C．碱性氧化物

14、衡量出铁口维护的好坏以()。

A．铁口深度 B．铁口合格率 C．渣铁出尽情况

15、烧氧时应确认氧压在()。

A．8kg/cm2以上 B．10kg/cm2以上 C．15kg/cm2以上

16、生矿中最易还原的是()。A．磁铁矿 B．赤铁矿 C．褐铁矿

17、块状带的煤气分布取决于()。

A．炉料的透气性 B．炉缸煤气的初始分布 C．软熔带的煤气分布

18、提高冷却水压实际上是加强()。A．辐射传热 B．对流传热 C．传导传热

19、边缘气流过分发展时炉顶温度的温度带()。变窄 B．变宽 C．宽窄变化不大，但温度值上移

20、高炉冷却水的水速应使悬浮物不易沉淀，不发生局部沸腾，对水速要求()。

A．0.8～1.5m/s B．1.5～2m/s C．2m/s以上

三、简答题：（每题4分，共28分）

1、炉墙结厚的征兆是什么？

2、冶炼低硅生铁有哪些措施？

3、简述未燃的喷吹煤粉在高炉内的行为。

4、什么是“热滞后”时间？与哪些因素有关？

5、产生偏料的原因是什么？

6、怎样选择合理的热制度？

7、如何防止炉缸炉底烧穿事故？

四、计算题（每题8分，共16分）

1、某高炉全风操作时风量为3300m3/min，平均每小时出铁量为150t。休风两小时后复风至2000m3/min，半小时后加风至2500m3/min，又经1小时后加风至2800m3/min，此后每隔1小时加风100m3/min，风量加至3100m3/min，稳定两小时后恢复全风。请计算此次休风及其恢复过程对该高炉产量影响有多少？

2、某高炉风口进风面积S＝0.2458m2，入炉干焦耗风量折合表风量为2700m3/min，休风率0%，平均风温t＝980℃，热风压力P＝275Kpa，求V标，V实。

第五篇：高炉炼铁讨论题

高炉炼铁讨论

怎样选择合理的热制度？ 答案：

(1)根据生产铁种的需要，选择生铁含硅量在经济合理水平；(2)根据原料条件选择生铁含硅量；

(3)结合技术水平与管理能力水平选择热制度；(4)结合设备情况选择热制度。

如何理解高炉以下部调剂为基础，上下部调剂相结合的调剂原则？

答案：下部调剂决定炉缸初始煤气径向与园周的分布，通过确定适宜的风速和鼓风动能，力求煤气在上升过程中径向与园周分布均匀。上部调剂是使炉料在炉喉截面上分布均匀，使其在下降过程中能同上升的煤气密切接触以利传热传质过程的进行。炉料与煤气的交互作用还取决于软熔带的位置与形状以及料柱透气性好坏。无论炉况顺行与否、还原过程好坏，其冶炼效果最终都将由炉缸工作状态反应出来，所以炉缸是最主要的工作部位，而下部调剂正是保证炉缸工作的基础。因此，在任何情况下都不能动摇这个基础。

连续崩料的征兆是什么？应如何处理？ 答案：

连续崩料的征兆是：

(1)料尺连续出现停滞和塌落现象；

(2)风压、风量不稳，剧烈波动，接受风量能力很差；(3)炉顶煤气压力出现尖峰、剧烈波动。

(4)风口工作不均，部分风口有生降和涌渣现象，严重时自动灌渣；(5)炉温波动，严重时，渣铁温度显著下降，放渣困难。处理方法是：

(1)立即减风至能够制止崩料的程度，使风压、风量达到平稳；(2)加入适当数量的净焦；

(3)临时缩小矿批，减轻焦炭负荷，适当发展边缘；(4)出铁后彻底放风坐料，回风压力应低于放风前压力；(5)只有炉况转为顺行，炉温回升时才能逐步恢复风量。

论述料线高低对布料的影响

答案：料线是指大钟全开情况下沿到料面的距离，对无钟炉顶为溜槽下端距料面的距离。料线的高低可以改变炉料堆尖位置与炉墙的距离，料线在炉喉碰撞点以上时，提高料线，炉料堆尖逐渐离开炉墙；在碰撞点下面时，提高料线会得到相反的效果。一般选用料线在碰撞点以上，并保证加完一批后仍有0.5ｍ以上的余量，以免影响大钟或溜槽的动作，损坏设备。

高炉炉体内衬砖有哪些质量要求？ 答案：

(1)对长期处在高温高压条件下工作的部位，要求耐火度高，高温下的结构强度大(荷重软化点高、高温机械强度大)，高温下的体积稳定性好(包括残存收缩和膨胀、重烧线收缩和膨胀要小)；

高炉炼铁讨论

(2)组织致密，体积密度大，气孔率小，特别是显气孔率要小，提高抗渣性和减小碳黑沉积的可能；

(3)Fe2O3含量低，防止与CO在炉衬内作用，降低砖的耐火性能和在砖表面上形成黑点、熔洞、熔疤、鼓胀等外观和尺寸方面的缺陷；

(4)机械强度高，具有良好的耐磨性和抗冲击能力。

试述合理热制度的选择？

答案：在一定的原燃料条件下，合理的热制度要根据高炉的具体特点及冶炼品种来定。首先应根据铁种的需要，保证生铁含硅量、含硫量在所规定的范围内。冶炼制钢铁时，［Si］含量应控制在0.2~0.5%之间。其次，原燃料含硫高，物理性能好时，可维持偏高的炉温；在原燃料管理稳定的条件下，可维持偏低的生铁含硅量；在保证顺行的基础上，可维持稍高的炉渣碱度，适当降低生铁含硅量；高炉炉缸侵蚀严重或冶炼过程出现严重故障时，要规定较高的炉温。重视铁水温度指标。2000m3以上的高炉顺行状态时铁水温度不应低于1470℃，中小高炉一般为1450℃。

试述炉凉的处理原则？ 答案：

(1)必须抓住初期征兆，及时增加喷吹燃料量，提高风温，必要时减少风量，控制料速，使料速与风量相适应。

(2)如果炉凉因素是长期性的，应减轻焦炭负荷。

(3)剧凉时，风量应减少到风口不灌渣的最低程度，为防止提温造成悬料，可临时改为按风压操作。(4)剧凉时除采取下部提高风温、减少风量、增加喷吹燃料量等提高炉温的措施外，上部要适当加入净焦和减轻焦炭负荷。

(5)组织好炉前工作，当风口涌渣时，及时排放渣、铁，并组织专人看守风口，防止自动灌渣烧出。(6)炉温剧凉又已悬料时，要以处理炉凉为主，首先保持顺利出渣出铁，在出渣出铁后坐料。必须在保持一定的渣、铁温度的同时，照顾炉料的顺利下降。

试述炉渣离子结构理论是如何解释炉渣碱度与粘度之间的关系的。

答案：炉渣离子结构理论认为，炉渣粘度取决于构成炉渣的硅氧复合负离子的结构形态，炉渣粘度随碱度而变，是由于随着炉渣碱度的变化，硅氧复合负离子的结构形态发生了变化。由于碱性氧化物能提供氧离子而酸性氧化物吸收氧离子，所以，熔渣碱度不同，熔渣中的O/Si比值不同，从而形成结构形态不同的硅氧复合负离子，形成的负离子群体越庞大越复杂，炉渣粘度也越大。反之，炉渣中增加碱性氧化物CaO、MgO、FeO、MnO等，增加氧离子浓度，从而提高O/Si比值，则复杂结构开始裂解结构变简单，熔渣粘度降低。不过，碱度过高时，粘度又会上升。原因是碱度过高时形成熔化温度很高的渣相，熔渣中开始出现不能熔化的固相悬浮物所致。

试述高炉内碳的气化反应和CO的分解反应对高炉的影响。

答案：CO2与固体C之间的反应(CO2+C=2CO－165766kJ)称为碳的气化反应(或称CO2的分解反应)，它是一个吸热反应，吸热量很大，因此高温对这个反应是有利的。高炉冶炼过程中，气化反应的发展程度决定直接还原与间接还原。由于高温下气化反应很快，通过反映FeO+CO=Fe+CO2产生的CO2立即与固体C作用形成CO，总的结果是FeO+C=Fe+CO，即直接还原。所以，高温区只有直接还原。低温下气化反应很慢，产生的CO2不变为CO，即间接还原。因此，高炉低温区只有间接还原。这个温度界限大约为900～1000℃。

另外，由于气化反应的存在，一部分(大约50%)碳酸盐在高温区分解产生的CO2与固体C

高炉炼铁讨论

作用，不仅消耗了焦炭，而且吸收热量，增加高炉热量消耗，降低风口前燃烧的碳量，对高炉冶炼不利；气化反应的逆反应(2CO=C+CO2+165766kJ)叫做CO的分解反应。低温对这个反应有利，450～600℃范围内有明显发展，反应产生的碳黑(粒度极细的固体碳)非常活泼，渗入到矿石空隙中参加还原，并且与高炉上部还原产生的海绵铁发生渗碳反应，降低铁的熔点，还可能渗入炉衬耐火砖缝隙中侵蚀炉衬。如果发生大量的分解反应，则分解产生的固体C沉积在料块中间，恶化高炉透气性，对高炉冶炼产生不利影响。

10.封炉（或长期休风）应注意哪些问题？ 答案：

（1)装封炉料过程中，应加强炉况判断和调节，消灭崩料和悬料，保持充足的炉温，生铁含硅量控制在0.6～1.0%；

（2)各岗位要精心操作和加强设备维护检查，严防装封炉料过程发生事故，而造成减风或休风；

（3)封炉料填充方式，同高炉大中修开炉料填充方式，即炉缸、炉腹装净焦，炉腰装空焦，炉身中下部装综合料(空焦和正常料)，炉身上部装正常料；

（4)封炉料下达炉腹中下部，出最后一次铁，铁口角度加大到14°，大喷后堵上。通知热风炉休风，炉顶点火，处理煤气；

（5)休风后进行炉体密封。炉顶装水渣，厚度500～1000mm左右。卸下风口，内部砌砖，渣口、铁口堵泥。焊补炉壳，大缝焊死，小缝刷沥青或水玻璃密封；

（6)根除漏水因素。关炉壳喷水，切断炉顶打水装置，损坏的冷却设备全部闭水，切断炉顶蒸汽来源；

（7)降低炉体冷却强度。封炉休风后，风口以上冷却设备，水量、水压减少至30%～45%，3d后风口以下水压降低至50%。3月以上的封炉，上部冷却水全部闭死，管内积水用压缩空气吹扫干净；

（8)封炉2d后，为减少炉内抽力，可关闭一个炉顶煤气放散阀；

（9)封炉期间要定期检查炉体各部位(重点是风口、渣口、铁口)有无漏风情况，发现漏风及时封严。

11.试简述高炉操作的任务。答案：高炉操作的任务是在已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的最佳冶炼效果。

12.风口装置的破损机理？ 提高风口寿命的措施？ 答案：

（1）a、熔损；b、开裂；c、磨损。

（2）a、提高制作风口的紫铜纯度，以提高风口的导热性能；b、改进风口结构，增强风口冷却效果；c、对风口前端进行表面处理，提高其承受高温和磨损的能力。

13.试述高炉要进行低硅生铁冶炼，需要采取哪些措施？ 答案：

（1）保持炉况稳定顺行；

（2）提高矿石入炉品味、改善炉料结构、增加熟料比；

高炉炼铁讨论

（3）减少原料化学成分波动；（4）提高焦炭强度；（5）适当提高炉渣碱度；（6）提高炉顶压力；

（7）控制合理的气流分布；

（8）采用合理的上下部调剂及提高煤气利用率。

14.试述高压操作对高炉冶炼的影响 答案：

（1）高压操作有利于提高高炉的冶强；

（2）高压操作有利于炉况顺行，减少管道行程，降低炉尘吹出量；（3）高压操作可降低焦比；

（4）高压操作有利于降低生铁含硅量，有利于获得低硅生铁。

15.试述我国高炉喷煤技术的发展方向是什么？实现的关键问题是什么 答案：喷吹烟煤是我国高炉喷煤技术的发展方向。实现烟煤喷吹的关键是解决喷吹烟煤工艺的安全问题，因为烟煤挥发分含量更高，更容易产生爆炸现象。国内外高炉烟煤防爆系统的构成主要有两大类：一是使用药剂抑爆的烟煤喷吹系统；二是以降低工艺工程中氧浓度为主的烟煤喷吹系统。

16.简要论述下 高炉工长职责是什么？ 答案：

（1）对本班生产的组织，指挥，技术操作行政管理和职工思想政治工作全权负责；（2）在工段内部直接接受炉长领导；（3）负责当班的炉况调剂，保证炉况顺行稳定，完成作业计划指标；（4）教育检查本班职工严格执行各项规章制度和操作规程，进行安全文明生产；（5）负责组织处理当班发生的各种事故；（6）认真进行交接班并与上下班工长共同分析情况，协商处理交接班中的争议；（7）负责记录作业时间，填写工长交接班本，简要说本班的情况；（8）遇有特殊情况工段领导不在时，及时向厂调和执勤人员请示汇报，服从调度和执勤人员的指挥 ；（9）负责本班人员的经济责任制，考核及奖罚意见；（10）负责本班人员的考勤和组织每天的班前会。

17.如何选择炉渣的熔化性。答案：

（1）对软熔带位置高低的影响。难熔渣开始软熔温度较高，从软熔到熔化的范围小，则在高炉内软熔带的位置低，软熔层薄，有利于高炉顺行；在炉内温度不足的情况下可能粘度升高，影响料柱透气性，不利于顺行。易熔渣在高炉内软熔位置较高，软熔层厚，料柱透气性差；另一方面易熔渣流动性好，有利于高炉顺行；

（2）对高炉炉缸温度的影响。难熔炉渣在熔化前吸收的热量多，进入炉缸时携带的热量多，有利于提高炉缸温度；易熔渣则相反；

（3）影响高炉内热量消耗和热量损失。难熔炉渣要消耗更多的热量，流出炉外时炉渣带走的热量较多，热损失增加，使焦比升高；易熔渣则相反；

（4）对炉衬寿命的影响。当炉渣熔化性温度高于高炉某处的炉墙温度时炉渣易凝结而形成渣皮，对炉衬起保护作用；易熔炉渣因其流动性过大会冲刷炉墙。

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18.无钟炉顶布料有哪四种基本布料方式？其工作特点如何？ 答案：

(1)环形布料，工作特点是倾角固定的旋转运动；

(2)螺旋形布料，倾角变化的旋转运动，就倾角变化的特点分为倾角渐变的螺旋形布料和倾角跳变的同心圆布料；

(3)定点布料，方位角固定的布料；

(4)扇形布料，方位角在规定范围内（如1200）反复变化的布料。

19.长期停炉（封炉、中修）后，为使高炉开炉后尽快转为正常生产，•对炉前操作提哪些特殊要 答案：

(1)保持铁口能与炉缸上部贯通，让高温煤气流向铁口，达到加热铁口区域的目的；

(2)先打开铁口两侧风口送风，一方面控制炉缸上部产生的渣铁量，另一方面，依靠流通的高温煤气就能促使铁口附近加热，•在炉缸下部造成一个高温区域，以利铁口的烧开；(3)做好从渣口出铁的准备，防止铁口烧不开酿成风口灌渣和烧坏风、渣口事故。

20.更换风口或渣口各套时有哪些注意事项？ 答案：

(1)更换风渣口各套时，必须放净渣铁后，才能进行休风；

(2)更换风渣口各套时，用氧气烧时应注意严禁烧坏各套的接触加工面；(3)更换时各部位的球面接触应上严、上正、不能漏风；

(4)备品备件及使用工具齐全，在保证完全和质量的基础上，应争取尽快换完。