高爐冶煉工藝（高端培訓(xùn)）

工程師培訓(xùn)資料標(biāo)題：高爐冶煉工藝（高端培訓(xùn)）培訓(xùn)人：xx內(nèi)部工程師培訓(xùn)資料3主要內(nèi)容高爐煉鐵生產(chǎn)原則高爐操作制度4各類因素之間關(guān)系的分析（1）產(chǎn)量和消耗之間的關(guān)系（2）效益與產(chǎn)量、消耗之間的關(guān)系（3）產(chǎn)量與高爐壽命、效益之間的關(guān)系（4）產(chǎn)量與質(zhì)量之間的關(guān)系5三個技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的關(guān)系（1）產(chǎn)量和消耗之間的關(guān)系高爐有效容積利用系數(shù)=冶煉強(qiáng)度/焦比6提高產(chǎn)量4條途徑☆I(lǐng)不變，K↓☆K不變，I↑☆隨I↑，K有所↓☆隨I↑，K有所↑(一般不采用)

對一個實(shí)際高爐而言存在與最低焦比相適宜的冶煉強(qiáng)度I適7冶煉強(qiáng)度、焦比與有效容積利用系數(shù)之間的關(guān)系當(dāng)I=I適時(shí)，K=Kmin;當(dāng)I稍大于I適時(shí)，ηv=ηvmax。8冶煉強(qiáng)度和焦比的關(guān)系分析

冶煉強(qiáng)度I低＜I適→鼓風(fēng)量Q↓→鼓風(fēng)動能E↓→煤氣分布不均勻（邊緣發(fā)展）→煤氣熱能、化學(xué)能利用不充分→焦比K↑。冶煉強(qiáng)度I↑→風(fēng)量、煤氣量↑→大大改善了煤氣流分布和煤氣與爐料之間的接觸→煤氣流的熱能和化學(xué)能利用改善→間接還原↑，下部高溫區(qū)熱量的消耗↓→焦比↓。冶煉強(qiáng)度I＞I適→鼓風(fēng)量Q↑→鼓風(fēng)動能E↑→中心過吹或管道行程→爐況惡化、煤氣熱能、化學(xué)能利用不充分→焦比K↑。9適宜冶煉強(qiáng)度和焦比的關(guān)系

高爐適宜的I適和Kmin取決于冶煉條件，隨著高爐冶煉條件的改善，I適不斷升高，而Kmin不斷下降，使ηv不斷增大。10（2）效益與產(chǎn)量、消耗之間的關(guān)系生鐵最低成本在P0產(chǎn)量下獲得，企業(yè)最大效益在P(>P0)時(shí)獲得。P>P0，單位成本在P>P0附近，升高幅度很小;單位生鐵利潤(C一S)減少的幅度小于產(chǎn)量(P)增加的幅度;A=P（C一S)仍可達(dá)到最大。11在鋼鐵的需求大于供給的情況下I=Imax(>I適)時(shí)，利潤最大。此時(shí)產(chǎn)量(P)最高；隨P↑，單位成本中不隨時(shí)間變化部分的費(fèi)用總和↓；在K=f(I)的最低處，隨I增大，K上升幅度不大;這時(shí):多消耗的焦炭費(fèi)用<被節(jié)省下來的加工費(fèi)用。在鋼鐵的需求小于供給的情況下I=I適(<Imax)時(shí)，單位成本最低。

原因：此時(shí)焦比最低；生鐵供過于求。（3）產(chǎn)量與高爐壽命、效益之間的關(guān)系產(chǎn)量↑↑，意味著冶煉強(qiáng)I↑↑高爐設(shè)備的壽命↓修理費(fèi)用↑效益↓提高高爐壽命的對策采用高質(zhì)量爐襯(碳磚、碳化硅磚等)優(yōu)良的砌筑質(zhì)量改進(jìn)高爐冷卻設(shè)備和采取先進(jìn)的冷卻技術(shù)采用鈦爐渣護(hù)爐技術(shù)提高高爐的操作水平——精心操作，爐役后期的維護(hù)13（4）產(chǎn)量與質(zhì)量之間的關(guān)系鐵水質(zhì)量的主要指標(biāo)：鐵水含硫量和鐵水溫度。脫硫反應(yīng)能力↓加熱不充分[s]↑T鐵↓I過高時(shí)，爐料停留時(shí)間↓145.2高爐操作制度高爐四大基本操作制度裝料制度送風(fēng)制度造渣制度熱制度高爐操作制度就是對爐況有決定性影響的一系列工藝參數(shù)的集合。作業(yè)：高爐四大基本操作制度15（1）裝料制度爐料裝入爐內(nèi)方式的總稱；不同爐料對煤氣流的阻力有差異；爐料在高爐橫截面上的分布狀況影響煤氣流的分布;煤氣流分布直接影響礦石的下降、還原、軟化熔融等。16

一般來說爐料分布少的區(qū)域，或爐料中透氣性好的焦炭分布多的區(qū)域，煤氣流就大，相對地煤氣中CO2含量就較低，煤氣溫度就較高，煤氣流速也較快，反之亦然。因此在生產(chǎn)中只要有上述三個依據(jù)之一就可以判斷。

從煤氣利用角度出發(fā)，爐料和煤氣分布在爐子橫斷面上分布均勻，煤氣對爐料的加熱和還原就充分。但是從爐料下降，爐況順行角度分析，則要求爐子邊緣和中心氣流適當(dāng)發(fā)展。邊緣氣流適當(dāng)發(fā)展有利于降低固體料柱與爐墻間的摩擦力，使?fàn)t子順行；適當(dāng)發(fā)展中心是使?fàn)t缸中心活躍的重要手段，也是爐況順行的重要措施。

生產(chǎn)者應(yīng)根據(jù)各自的生產(chǎn)條件，選定適合于生產(chǎn)的煤氣分布類型，然后應(yīng)用爐料在爐喉分布規(guī)律，采用不同的裝料制度來達(dá)到具體條件下的爐況順行，煤氣利用好的狀態(tài)。17高爐爐頂裝料設(shè)備

鐘式爐頂無鐘爐頂18影響爐頂裝料狀況的因素

固定因素布料設(shè)備參數(shù)

1、布料器形式

2、爐喉高度和直徑

3、大鐘與爐喉間隙

4、大鐘傾角及速度

5、無鐘爐頂參數(shù)爐料特性堆比重、堆角、粒度、外形

可變因素布料器工作參數(shù)料線高度料批大小裝料順序19控制爐內(nèi)煤氣流分布可變因素爐料裝入爐內(nèi)方式的總稱裝料制度又稱為上部調(diào)劑或上部調(diào)節(jié)20不同爐料粒度的混合料散料堆中的粒度分布情況大塊爐料易于滾落到堆角由于堆角處料層薄，相對透氣性好；小塊爐料則多集中在堆尖由于堆尖處料層厚，相對透氣性差。爐料性質(zhì)對布料的影響不同爐料粒度21大粒度的自然堆角小易于滾落到爐子中心小粒度的自然堆角大易于集中在爐子邊緣同一粒度的爐料小粒度大粒度焦炭的實(shí)際堆角小，滾落到爐子中心的趨勢大，中心氣流相對發(fā)展。礦石的實(shí)際堆角大，集中在爐子邊緣的趨勢大，邊緣氣流相對抑制。爐料種類22①料線鐘式爐頂——大鐘在開啟位置時(shí)的下沿至料面的垂直距離無鐘爐頂——旋轉(zhuǎn)溜槽在最小夾角時(shí)其出口至料面的垂直距離（或爐喉鋼磚上沿到料面的垂直距離）高爐正常料線一般為1.0～1.5m。正常生產(chǎn)時(shí)高爐兩尺相差應(yīng)小于500mm。一般情況上料時(shí)應(yīng)以淺尺為準(zhǔn)。定義一般規(guī)定23料線高低對布料的影響在碰撞點(diǎn)以上(爐況正常)

料線愈高，爐料堆尖離爐墻愈遠(yuǎn)發(fā)展邊緣氣流，抑制中心氣流在碰撞點(diǎn)以下(爐況失常)

爐料先與爐墻碰撞，布料混亂

正常情況下：高料線壓制中心氣流；低料線壓制邊緣氣流。24②爐料批重

爐料是分批加入高爐的。每批礦石的重量稱為礦石批重；每批焦炭的重量稱為焦炭批重。25爐料批重對布料的影響大批重小批重礦石比焦炭的堆角大，當(dāng)邊緣堆到一定程度后，才能滑向中心；批重越大，滑向中心的礦石越多，邊緣氣流發(fā)展;大批重時(shí)，爐料分布較均勻，煤氣利用率提高；批重過大時(shí)，煤氣量波動大，不利于順行。

一般情況下大礦批壓中心；小礦批壓邊緣。26定義：爐料中礦石和焦炭裝入高爐內(nèi)的先后次序稱為裝料順序。一般而言，先入爐的料首先在爐墻邊沿較多堆積到一定程度后才滾向中心。③裝料順序27裝料順序?qū)Σ剂系挠绊憟D示正裝—先裝礦石，后裝焦炭；倒裝—先裝焦炭，后裝礦石；同裝—礦石和焦炭一起裝入爐內(nèi)；分裝—礦石和焦炭分別裝入爐內(nèi)。

中心氣流發(fā)展正同裝，正分裝，倒分裝，倒同裝

邊緣氣流發(fā)展28無料鐘布料特征

大中型高爐一般設(shè)置11個環(huán)位，每個環(huán)位對應(yīng)一個傾角（α），由里向外傾角逐漸加大。布料時(shí)選擇從外環(huán)某一個環(huán)位開始，逐漸向里環(huán)進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)多種形式的布料。無料鐘通過旋轉(zhuǎn)溜槽可進(jìn)行多環(huán)布料，易形成一個焦炭平臺，即料面由平臺和漏斗組成，通過平臺形式調(diào)節(jié)中心焦炭量或礦石量，平臺小，漏斗大，料面不穩(wěn)定，平臺大，漏斗小，中心氣流受抑制。適宜平臺寬度由實(shí)踐確定。。無料鐘通過旋轉(zhuǎn)溜槽采用多環(huán)布料，可以形成兩個以上的堆尖，小粒度的爐料可以布在較寬的范圍內(nèi)（主要集中在堆尖附近），在中心方向，由于滾動作用，還是大粒度居多。無料鐘通過旋轉(zhuǎn)溜槽布料料流小而面寬，布料時(shí)間長，礦石對焦炭的推移作用小，平臺范圍礦焦比穩(wěn)定，層狀比較清晰，利于穩(wěn)定邊緣氣流。29無料鐘布料方式（1）單環(huán)布料。單環(huán)布料控制比較簡單，旋轉(zhuǎn)溜槽只在一個指定的角度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。其作用與鐘式布料無太大的區(qū)別，但調(diào)節(jié)手段靈活（大鐘布料是固定角度，而旋轉(zhuǎn)溜槽傾角可以根據(jù)需要選定）。溜槽傾角越大，爐料越布向邊緣。當(dāng)時(shí)，邊緣焦炭增多，有利于發(fā)展邊緣。

當(dāng)時(shí)，邊緣礦石增多，加重邊緣。30

（2）螺旋布料。螺旋布料是無鐘高爐最基本的布料方式。螺旋布料從外環(huán)某一個環(huán)位開始，逐漸向里環(huán)進(jìn)行，爐料以一定形式在α11～1（大高爐）之間進(jìn)行螺旋式的旋轉(zhuǎn)布料。每批料還可根據(jù)批重的大小分成數(shù)個等份（大高爐一般為14～16份，中型高爐可分成8～12份），每個傾角上的份數(shù)根據(jù)氣流分布情況確定。如發(fā)展邊緣煤氣流，可增加高傾角位置焦炭份數(shù)，或較少高傾角位置礦石份數(shù)，否則相反。31

（3）扇形布料。這種布料方式為手動操作。布料時(shí)可在6個預(yù)選水平旋轉(zhuǎn)角度中根據(jù)爐況需要在0、60、120、180、240、3600

六個水平旋轉(zhuǎn)角（β）中選擇其一為中心線，由手動操作形成扇形布料，以處理煤氣流分布失常。

（4）定點(diǎn)布料。定點(diǎn)布料要同時(shí)固定角α和β，爐料落在爐喉斷面需要的位置，這是一種調(diào)劑特殊爐況堵塞管道的手段，只能短時(shí)間選用，選用定點(diǎn)布料時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減輕負(fù)荷10%～15%。32裝料制度的調(diào)節(jié)

高爐日常生產(chǎn)中，生產(chǎn)條件總有波動，有時(shí)甚至變化還很大，從而影響爐況波動和煤氣流分布的失常。需要及時(shí)調(diào)整裝料制度，改善爐料和軟熔帶透氣性，保持邊緣與中心兩股氣流，以減少爐況波動與失常。（1）原燃料條件變化原燃料條件變差，特別是粉末增多，出現(xiàn)氣流分布和溫度失常，應(yīng)及時(shí)改用邊緣與中心均較發(fā)展的裝料制度。原料條件改善，順行狀況好時(shí)，可適當(dāng)擴(kuò)大批重和加重邊緣。（2）冶煉強(qiáng)度變化由于某種原因被迫降低冶煉強(qiáng)度時(shí)，除適當(dāng)縮小風(fēng)口面積，上部要采用較為發(fā)展邊緣的裝料制度，同時(shí)要相應(yīng)縮小批重。33（3）裝料制度與送風(fēng)制度相適應(yīng)當(dāng)風(fēng)速低、回旋區(qū)較小，爐缸煤氣分布邊緣較多時(shí)，不宜采用過分加重邊緣的裝料制度，應(yīng)適當(dāng)加重邊緣的同時(shí)疏導(dǎo)中心氣流。可縮小批重，維持兩股氣流。若下部風(fēng)速高，回旋區(qū)大，爐缸邊緣煤氣流較少時(shí)，也不宜采用過分加重中心的裝料制度，應(yīng)適當(dāng)疏導(dǎo)邊緣，然后擴(kuò)大批重相應(yīng)增加中心負(fù)荷。（4）臨時(shí)改變裝料制度的調(diào)節(jié)爐況難行、休風(fēng)后送風(fēng)、低料線下達(dá)時(shí)，可臨時(shí)改變?nèi)舾膳鷱?qiáng)烈發(fā)展邊緣的裝料制度，以防崩料和懸料。34（2）送風(fēng)制度通過風(fēng)口向爐內(nèi)鼓風(fēng)的各種控制參數(shù)的總稱。包括：風(fēng)溫、風(fēng)中含氧量、風(fēng)壓、風(fēng)口直徑、噴吹量等參數(shù)。影響爐內(nèi)原始煤氣流的分布。35送風(fēng)制度控制原始煤氣流分布又稱之為:下部調(diào)劑或下部調(diào)節(jié)（一般：下部調(diào)劑的反應(yīng)較快）上部和下部調(diào)節(jié)相配合

煤氣分布的最佳狀態(tài)通過改變鼓風(fēng)動能可實(shí)現(xiàn)對原始煤氣的分布的調(diào)節(jié)。36適宜的鼓風(fēng)動能與高爐爐缸直徑的關(guān)系37原燃料條件差的應(yīng)保持較低的E，取表中的低值，而原燃料條件好的則需要較大的E以維持合理的燃燒帶，取表中的高值。(式中d—爐缸直徑，m

；L—循環(huán)區(qū)的深度,m)。日本:適宜的燃燒帶深度大型高爐的n值應(yīng)選在0.5左右。中小型高爐n值宜選大些。

噴吹燃料以后，噴吹的燃料在離開噴槍后在直吹管至風(fēng)口端的距離內(nèi)已部分燃燒，它的體積和溫度都比原鼓風(fēng)的增加較多，鼓風(fēng)動能增大，為維持合適的鼓風(fēng)動能，風(fēng)口而積應(yīng)相擴(kuò)大。38調(diào)節(jié)送風(fēng)制度應(yīng)遵循的原則

（1）固定適宜的風(fēng)口面積，在一定冶煉條件下，每座高爐都有適宜的冶煉強(qiáng)度和適宜鼓風(fēng)動能的對應(yīng)曲線，一般情況下風(fēng)口面積不宜經(jīng)常變動。生產(chǎn)條件變化較大時(shí)，可根據(jù)變化因素對爐況影響的大小進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。（2）在原燃料條件波動不大的情況下，操作中應(yīng)該穩(wěn)定風(fēng)量、穩(wěn)定風(fēng)壓、穩(wěn)定壓差。特別當(dāng)原、燃料質(zhì)量變差（強(qiáng)度降低，粉末增加），風(fēng)壓不穩(wěn)時(shí)，不能強(qiáng)行加風(fēng)。39（3）在噴吹燃料時(shí)，風(fēng)溫應(yīng)充分利用，用噴吹燃料量調(diào)節(jié)爐溫。如果爐溫急劇向熱并有懸料的征兆時(shí)，撤風(fēng)溫時(shí)必須一次到位?；謴?fù)風(fēng)溫時(shí)要視爐溫和爐況接受能力逐步地加回到需要水平。如果爐況應(yīng)變能力較低，原則上每小時(shí)不超過50℃，換爐前后控制風(fēng)溫波動不超過30℃。（4）調(diào)節(jié)的原則是早動、少動，以保持爐況的長期穩(wěn)定順行。因此，對爐況的發(fā)展趨勢和變化幅度要有預(yù)見性，避免根據(jù)出渣出鐵的狀態(tài)再進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種滯后調(diào)節(jié)會造成爐況周期性的波動。40（3）造渣制度★控制爐渣各種理化性能的總稱熔化溫度、熔化性溫度、粘度、爐渣成分、熔化滴落區(qū)間、脫硫性、排堿性、表面性能等包括控制造渣過程和終渣性能使?fàn)t渣具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性以保證良好的爐缸熱狀態(tài)和合理的渣鐵溫度，以及控制好生鐵成分。合理爐料結(jié)構(gòu)就是要將這些性能合理搭配，使軟熔帶寬度和位置合理，料柱透氣性良好，煤氣流分布合理。41含氟爐渣的特點(diǎn)熔化溫度很低，一般為1170～1250℃，比普通爐渣低100～200℃。易熔易凝的“短渣”，粘度—溫度曲線中拐彎處溫度區(qū)間很小，一般在50℃左右，高爐很容易結(jié)瘤。含氟渣粘度很小。爐渣堿度對粘度影響小。含氟渣有利于脫硫。含氟渣對硅鋁質(zhì)耐火材料有強(qiáng)烈的侵蝕作用。

2CaF2+SiO2=2CaO+SiF4↑;3CaF2+Al2O3=3CaO+2AlF3↑作業(yè)：含氟爐渣的特點(diǎn)42（4）熱制度

熱制度是指在工藝操作上控制高爐內(nèi)熱狀態(tài)的方法的總稱。高爐熱狀態(tài)是指爐子各部位具有足夠相應(yīng)溫度的熱量以滿足冶煉過程中加熱爐料和各種物理化學(xué)反應(yīng)需要的熱量，以及過熱液態(tài)產(chǎn)品達(dá)到要求的溫度。通常用熱量是否充沛、爐溫是否穩(wěn)定來衡量熱狀態(tài)。

高爐下部決定高爐熱量需求和噸鐵燃料消耗，所以用表明爐缸熱狀態(tài)的一些參數(shù)來作為熱制度的調(diào)節(jié)依據(jù)。

單有高溫而無足夠的熱量，高溫是維持不住的；單有熱量而無足夠高的溫度，就無法保證高溫反應(yīng)的進(jìn)行和液態(tài)產(chǎn)品的過熱。爐缸熱狀態(tài)強(qiáng)度因素——高溫容量因素——熱量高溫?zé)崃?3熱狀態(tài)是各種操作制度的綜合結(jié)果幾乎所有操作參數(shù)變化都對熱制度產(chǎn)生影響上部調(diào)節(jié)焦炭用量下部調(diào)節(jié)送風(fēng)參數(shù)主要通過控制爐內(nèi)熱狀態(tài)熱制度的調(diào)節(jié)順序噴煤—風(fēng)溫—焦炭負(fù)荷—凈焦—風(fēng)量。噴煤是主要手段，焦炭負(fù)荷調(diào)整盡量減少，加凈焦力爭避免，減風(fēng)量是鐵產(chǎn)量的損失，也是操作的失誤。44第六章高爐強(qiáng)化冶煉技術(shù)45

高爐強(qiáng)化冶煉的技術(shù)6.1精料6.2高壓操作6.3高風(fēng)溫6.4噴吹燃料6.5綜合鼓風(fēng)466.1精料47

含鐵原料質(zhì)量比較燒結(jié)礦含鐵品味熟料比燒結(jié)礦二元堿度入爐粉末燒結(jié)礦含鐵成分波動燒結(jié)礦整粒國內(nèi)：55~57%日本：58~59%國內(nèi)：1.5日本：1.8國內(nèi)：±1~1.5%日本：±0.2%國內(nèi)用的不多日本全部實(shí)施國內(nèi)：10%日本：5%國內(nèi)：85%日本：84%48

焦炭質(zhì)量比較

灰分轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度CS我國：14%左右77一80850.8左右日本：12%以下≥85880.5左右精料既是強(qiáng)化冶煉的一項(xiàng)措施，又是其它強(qiáng)化冶煉措施的基礎(chǔ)。49（1）工藝流程6.2高壓操作

通過控制高壓閥組的開閉度和送風(fēng)壓力

提高高爐爐頂煤氣壓力風(fēng)機(jī)→熱風(fēng)爐→高爐→爐頂煤氣→除塵→高壓閥組→凈煤氣管道

↓

余壓發(fā)電（可回收風(fēng)機(jī)用電的30%左右)50日本高爐頂壓平均為225kPa寶鋼3號高爐（4350M3)已達(dá)230kPa爐頂煤氣壓力>30kPa時(shí)

(國外認(rèn)為>150kPa)稱之為高壓操作(反之為常壓操作)51消耗在高壓閥組上的壓力是由風(fēng)機(jī)提供的爐頂煤氣壓力↑，要求送風(fēng)壓力↑能量消耗↑采用“余壓發(fā)電”技術(shù)可回收風(fēng)機(jī)用電的25～30%52（2）高壓操作對冶煉的影響高爐整個送風(fēng)系統(tǒng)、高爐本體、煤氣除塵系統(tǒng)是一個連通器高壓調(diào)節(jié)閥組前壓力的提高，不僅爐頂壓力↑，爐內(nèi)壓力也↑

高壓操作必然會對高爐冶煉產(chǎn)生重要影響53高壓操作對高爐冶煉的具體影響爐內(nèi)壓力↑鼓風(fēng)體積↓，鼓風(fēng)動能↓(當(dāng)頂壓由15kPa→80kPa時(shí)，E降到原來的76%)O2、CO2分壓↑

，燃燒速度加快所致為了維持合理的燃燒帶，可增大風(fēng)量從而對增產(chǎn)有積極作用①使燃燒帶縮小，邊緣氣流發(fā)展54對鐵氧化物還原的影響因?yàn)樵跓崃W(xué)方面，抑制了C+CO2=2CO正反應(yīng)，使rd下降，有利于間接還原發(fā)展。在動力學(xué)方面，爐內(nèi)壓力提高，加速氣體擴(kuò)散及界面反應(yīng)，利于間接還原發(fā)展。對Si還原的影響因?yàn)橐种屏薈+SiO2=Si+2CO正反應(yīng)，使[Si]↓，高壓操作對低硅生鐵冶煉有利。②對還原的影響(rd↓，[Si]↓)55③對高爐順行的影響由于，料層氣流阻損△P與氣體壓力P成反比，故有：△P高壓<△P常壓，即壓頭損失降低。高壓操作有利于順行(下料通暢)56如果△P維持常壓時(shí)的水平，則入爐風(fēng)量可以↑，從而產(chǎn)量↑高壓操作有利于增加高爐生鐵產(chǎn)量

注意高壓操作時(shí)△P的下降并不均勻上部下降幅度大，下部下降幅度小高爐限制冶強(qiáng)提高的是爐子下部狀況要充分發(fā)揮高壓操作對增產(chǎn)的作用需改善爐料的高溫性能(焦炭高溫強(qiáng)度、礦石高溫冶金性能)57④大幅度減少爐塵吹出量爐塵吹出的粒徑變小、數(shù)量變少常壓→高壓，爐塵吹出量降低20～70%

頂壓150～250kPa的高爐，爐塵量<10kg/t58提高高爐產(chǎn)量(↑10KPa→產(chǎn)量↑1～3%)降低高爐焦比（↑10KPa→焦比↓0.2～1.5%）改善生鐵質(zhì)量（↑10KPa→[Si]↓0.03%

）減少爐塵吹出量(常壓→高壓，爐塵量↓20～70%)高壓操作的效果59爐況順行，煤氣利用率提高；爐塵吹出量大幅度減少；產(chǎn)量提高，單位生鐵熱損減?。挥欣陂g接還原發(fā)展；生鐵含硅可控制在下限水平。高壓操作后降低焦比的原因作業(yè)：論述高壓操作對高爐冶煉的影響及其效果606.3高風(fēng)溫綜合效果→降低焦比

古老的高爐采用冷風(fēng)煉鐵

1828年英國首次用150℃的熱風(fēng)煉鐵現(xiàn)在最高風(fēng)溫可達(dá)1300～1350℃61①風(fēng)口前燃燒C量減少原因：熱風(fēng)帶入的顯熱代替了部分焦炭的燃燒熱。（1100℃→1200℃，ΔC風(fēng)↓5.2%）②高爐內(nèi)溫度場發(fā)生變化爐缸溫度↑，爐身上部和爐頂溫度↓，中溫區(qū)（900～1000℃）略有擴(kuò)大。原因：風(fēng)溫每↑100℃，風(fēng)口理論燃燒溫度↑60～80℃；風(fēng)口前燃燒的焦炭↓→煤氣量↓→爐身上部溫度↓。（1）高風(fēng)溫對高爐冶煉的影響62③直接還原度略有升高原因：ri↓→rd↑風(fēng)口前燃燒C↓→CO↓爐身溫度↓④爐內(nèi)壓損ΔP↑焦比↓→料柱透氣性變差高爐下部溫度↑煤氣流速↑SiO揮發(fā)↑→堵塞料柱孔隙。原因：63⑤有效熱消耗減少風(fēng)溫↑→焦比下降，高爐的硫負(fù)荷下降爐缸溫度升高，熱量充沛，

→易于冶煉低硫生鐵；風(fēng)溫↑→爐溫穩(wěn)定，生鐵含硅可控制在下限，

→易于冶煉低硅生鐵。⑥改善生鐵質(zhì)量焦比↓→灰分↓→渣量↓焦比↓→硫量↓→脫硫耗熱↓作業(yè)：論述高風(fēng)溫對高爐冶煉的影響64（2）提高風(fēng)溫降低焦比的效果t風(fēng)↑100℃降低焦比的量600~700℃700~800℃800~900℃900~1000℃1000~1100℃15~35kg15~30kg10~25kg8~20kg8~20kg65（3）高爐接受高風(fēng)溫的條件風(fēng)溫超過“極限”→爐況不順→焦比↑產(chǎn)量↓接受高風(fēng)溫的條件精料→改善料柱透氣性提高爐頂壓力(高壓操作)→降低煤氣流速→△P↓噴吹燃料加濕鼓風(fēng)利用熱分解，降低風(fēng)口理論燃燒溫度(加濕在不噴吹燃料情況下為宜）“最高極限風(fēng)溫”隨冶煉條件改善而提高。66我國大型高爐平均風(fēng)溫1150℃寶鋼高爐熱風(fēng)溫度1220～1250℃日本高爐最高風(fēng)溫可達(dá)1350℃高爐具備接受高風(fēng)溫的條件是關(guān)鍵67（2）高風(fēng)溫的獲得☆高爐煤氣發(fā)熱值較低:3200～3800kJ/m3☆獲得高風(fēng)溫的設(shè)備因素受限制空氣預(yù)熱高發(fā)熱值燃料措施使火焰溫度達(dá)1550～1700℃熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)能承受高溫結(jié)構(gòu)材質(zhì)(鋼、耐火材料)熱風(fēng)閥686.4噴吹燃料

主要目的代替部分資源貧乏、價(jià)格昂貴的冶金焦炭。噴吹燃料的種類天然氣—原蘇聯(lián)、美國重油—日本、法國、德國，因石油價(jià)格↑，也轉(zhuǎn)向噴吹煤粉煤粉—我國（資源所限）世界上除重油、天然氣豐富的地區(qū)外，都在實(shí)踐大量噴煤工作。69①風(fēng)口前燃料燃燒的熱值↓（1）噴煤對高爐冶煉的影響焦炭燃燒→C的氧化過程煤粉燃燒→脫氣+結(jié)焦+C的氧化過程

↓

耗熱→H/C愈高，耗熱量愈大

↓

燃燒熱值↓焦炭可基本全部被燃燒煤粉在燃燒區(qū)停留時(shí)間短，部分未燃煤粉隨氣流上升原因70②

擴(kuò)大燃燒帶原因碳?xì)浠衔镲L(fēng)口前氣化產(chǎn)生大量H2，爐缸煤氣量↑；H2的粘度和密度小，穿透力大于CO部分煤粉在直吹管和風(fēng)口內(nèi)燃燒，在管路內(nèi)形成高溫(高于鼓風(fēng)溫度400～800℃)，促使中心氣流發(fā)展(鼓風(fēng)動能↑)71③風(fēng)口前理論燃燒溫度↓

作為噴吹物的煤粉是冷態(tài)的煤粉的熱分解需要消耗熱量燃燒產(chǎn)物量↑→用于加熱產(chǎn)物到燃燒溫度的熱量消耗↑

原因72④直接還原度↓★還原性組分(CO+H2）濃度↑，絕對量↑(煤氣量變大所致)★高爐下部溫度↓→碳熔損反應(yīng)受到抑制焦比↓焦炭與CO2反應(yīng)的表面積↓★焦比↓→單位生鐵的爐料容積↓→礦石在爐內(nèi)停留時(shí)間↑C熔損反應(yīng)量↓

原因73⑤煤氣阻力損失（ΔP）↑

原因焦炭量↓→料柱透氣性↓煤氣量↑→煤氣流速↑74⑥爐內(nèi)溫度場變化

原因

高溫區(qū)上移

爐缸溫度趨于均勻爐身溫度爐頂溫度略有上升（所致）

爐缸邊緣溫度↓（風(fēng)口理論燃燒溫度下降所致）

爐缸中心溫度↑（煤氣穿透能力增強(qiáng)所致）

(煤氣量、煤氣含氫、鼓風(fēng)動能↑)75

原因

噴入爐內(nèi)的煤粉要分解吸熱被還原性強(qiáng)的煤氣作用的爐料下降到爐缸后，由于直接還原耗熱減少爐缸溫度回升爐缸溫度暫時(shí)↓“熱滯后”時(shí)間約為3～4小時(shí)作業(yè)：論述噴煤對高爐冶煉的影響76（2）補(bǔ)償手段可通過運(yùn)用高風(fēng)溫、高壓操作和富氧來作為噴吹煤粉的補(bǔ)償手段77（3）高爐噴煤的效果

降低焦比煤粉代替焦炭間接還原發(fā)展?fàn)t缸熱狀態(tài)穩(wěn)定為接受高風(fēng)溫創(chuàng)造條件改善生鐵質(zhì)量降低生鐵成本786.5綜合鼓風(fēng)鼓風(fēng)濕度調(diào)整+富氧鼓風(fēng)+高風(fēng)溫+高壓操作+噴煤綜合鼓風(fēng)79①鼓風(fēng)濕度調(diào)整(1)加濕鼓風(fēng)在鼓風(fēng)中加入水蒸氣以提高鼓風(fēng)濕度通常水蒸氣在冷風(fēng)管道中加入最大特征——強(qiáng)化高爐冶煉

干風(fēng)含氧量21%

水蒸氣含氧量50%單位體積的水蒸氣比干風(fēng)含氧高1.38倍鼓風(fēng)中濕度增加1%(8g/m3)，在焦比不變時(shí)，產(chǎn)量可提高1.38%80（2）脫濕鼓風(fēng)把鼓風(fēng)中的水分脫除一部分使鼓風(fēng)濕度保持在低于大氣濕度的穩(wěn)定水平通常用氯化鋰作脫濕劑吸收鼓風(fēng)中水分，或用冷卻法脫除鼓風(fēng)中水分。最大特征——節(jié)省燃料消耗脫濕減少了水分的分解耗熱通常脫濕1%，可降低焦比約8kg/t81采取加濕鼓風(fēng)？脫濕鼓風(fēng)？有爭論節(jié)省濕分的耗熱以彌補(bǔ)噴煤分解耗熱

(將濕分分解消耗的熱量節(jié)省下來用于噴煤更合算)可以消除大氣濕度波動的影響噴煤高爐→脫濕鼓風(fēng)82不噴煤高爐→加濕鼓風(fēng)鼓風(fēng)含氧量增加，冶強(qiáng)↑，焦比不變時(shí)，產(chǎn)量↑。充分利用高風(fēng)溫(水分耗熱，為高風(fēng)溫創(chuàng)造了條件)。H2濃度↑，有利間接還原。消除大氣濕度波動對高爐爐況的影響可減少單位碳量在風(fēng)口燃燒所需風(fēng)量→煤氣量↓→△P↓

保持△P一定時(shí)，可加風(fēng)，冶強(qiáng)↑，產(chǎn)量↑對于不噴吹燃料的高爐加濕鼓風(fēng)不失為一種調(diào)劑爐況的手段83②富氧往高爐鼓風(fēng)中加入工業(yè)氧氣（1）提高產(chǎn)量每富氧1%可增產(chǎn)3～

5%；（2）提高t理，每富氧1%，由于爐缸煤氣量減