高爐操作基本制度通常包括四個方面的操作制度：（爐缸）熱制度；造渣制度：裝料制度、送風制度。一、裝料制度正確的裝料度使爐料得到合理的分布，是保證煤氣流合理分布，充分利用煤氣能量的重要手段。

1裝料制度的作用根據(jù)高爐設備的特點，原燃料的物化性能，利用不同的裝料方法改變爐料在爐喉分布，以達到控制煤氣流，充分利用熱能與化學能?！?.2高爐操作制度第1頁/共37頁

2上料方式及裝料設備參數(shù)

上料方式一般有三種：

(1)料罐式高爐。這是一種舊式上料方法，其優(yōu)點是布料均勻，爐項結構簡單，其缺點是上料速度慢，調(diào)劑不靈活。

(2)料車式高爐。一般通用，中小高爐單料車上料，大型高爐雙料車上料，優(yōu)點是速度快，調(diào)劑靈活，缺點是爐頂結構復雜。

(3)皮帶上料。先進的大型高爐一般采用高架皮帶走廊上料，配合無鐘爐頂。第2頁/共37頁

布料設備及參數(shù)：

(1)鐘式爐頂，可分單鐘、雙鐘與三鐘。

(2)無鐘爐頂。

(3)布料器，可分為旋轉(zhuǎn)布料器；快速布料器；變徑爐喉(活動爐喉)。

(4)大鐘間隙：指大料鐘下沿與爐墻間距離，間隙越大，堆尖離爐墻越遠，邊緣煤氣流將越發(fā)展；間隙越小，爐料塔尖離爐墻距離越近，邊緣煤氣流發(fā)展受到抑制，叫邊緣過重。

(5)大鐘傾角：一般為53°左右，其角度越小，爐料離爐墻越近，邊緣煤氣愈不發(fā)展。

(6)變徑爐喉：又可叫推料板，根據(jù)高爐需要，可分別將礦石或焦炭推向中心．以達到煤氣合理分布。第3頁/共37頁3裝料制度內(nèi)容（1）料線料線是指大料鐘放下后與料面之間的距離，距離越小則稱料線越高，距離越大稱料線越低。高料線發(fā)展邊緣氣流，低料線抑制邊緣氣流。爐料從料鐘下落時與爐墻的碰撞位置稱為碰撞點。操作時，料線均在碰撞點之上。料線對布料的影響見圖6-5。第4頁/共37頁（2）料批大小一般根據(jù)料車容積與爐喉料層厚度要求確定料批大小、冶煉效果再進行調(diào)劑。小料批，一般加重邊緣，布料不夠均勻。大料批，料層厚，軟熔帶焦窗大，高爐透氣性好，但原料質(zhì)量差時，其優(yōu)點受到限制，效果更差。（P212-213，表6-2）第5頁/共37頁（3）裝料順序同裝，每批料開啟一次大料鐘。分裝，礦石與焦炭分別開啟一次大料鐘。正裝，先加礦石后加焦炭，發(fā)展中心。倒裝，先加焦炭后加礦石，發(fā)展邊緣。加小焦丁，在礦石料中加入一定粒度(5-10mm)的小焦塊，大量實踐與理論證明具有良好的冶煉效果?；煅b，礦石與焦炭不分車而徹底互相混合后加入高爐，根據(jù)現(xiàn)場與實驗室研究，具有一定的效果。第6頁/共37頁

裝料制度是爐礦的“上部調(diào)節(jié)”手段，做為臨時調(diào)劑，改變裝料制度的方法主要有以下幾點：（1）改倒裝疏松邊沿，能促進爐料順行，但也有降低爐溫的作用，因此爐況向涼時不宜采用倒裝。爐涼為預防懸料而改倒裝時，必須相應減料或增加焦炭批重。（2）改正裝可以壓制邊沿，并有提高爐溫的作用。當爐溫急劇轉(zhuǎn)熱時，不應改正裝以免引起懸料。為調(diào)節(jié)邊沿氣流過大，可采取逐漸加重邊沿的措施，否則突然堵塞邊沿通路而中心又未及時疏通，勢必造成懸料。

4生產(chǎn)中裝料制度常采用的調(diào)劑方法第7頁/共37頁

（3）改雙裝加厚料層，能促進煤氣分布均勻，也有堵塞中心氣流的作用。（4）加凈焦，可改善料柱透氣性，促進氣流均勻分布，并能提高爐溫。在爐況嚴重失常時，大量加凈焦極有利于恢復爐況。（5）在提高冶煉強度時，不宜同時采用加重邊沿的措施，以免爐況不順。（6）控制布料器旋轉(zhuǎn)角色度以向爐喉裝偏料，可調(diào)整圓周氣流分布不均勻性。第8頁/共37頁二、送風制度

它是指在一定的冶煉條件下，保證適宜的鼓風數(shù)量、質(zhì)量和風口進風狀態(tài)，以達到氣流分布合理，爐況順行。因此，送風制度的穩(wěn)定是煤氣流穩(wěn)定而均勻的基礎，是順行和爐溫穩(wěn)定的必要條件。通常送風制度包括的參數(shù)有：1送風制度的作用與要求高爐風口前碳的燃燒是爐內(nèi)反應的核心，是影響各個反應的關鍵反應，而送風制度影響碳的燃燒；風口循環(huán)區(qū)的分布與大小以及狀態(tài)直接關系到爐缸工作與爐況順行。第9頁/共37頁對送風制度的要求是：

(1)煤氣分布合理；

(2)爐缸工作均勻；

(3)熱量充足，煤氣利用好；

(4)工作活躍，鐵水質(zhì)量合格；

(5)爐況順行；

(6)有利于爐型與設備的維護。因此，合理的送風制度是維持高爐順行的主要因素。第10頁/共37頁

2送風制度的指標

(1)送風參數(shù)標態(tài)風速

式中，Q為每秒風量；n為風口個數(shù)；d為風口直徑，一般：

＞2000m3高爐V標＞220m/s＞1000m3高爐V標＞160m/s255-300m3高爐V標＞140m/s如何換算為實際風速V實？第11頁/共37頁

鼓風功能E

按送風參數(shù)換算后：式中，9.8為重力加速度；1.293為風的密度；

f為風口面積；其他同上。第12頁/共37頁影響鼓風動能的因素：冶煉強度增加時，E值增加；風溫提高時，E值增加；煤粉量提高時，E值增加；風壓提高時，E值減??；風口直徑增大，E值減?。欢嘛L口時，E值增加。

第13頁/共37頁

根據(jù)理論計算與生產(chǎn)經(jīng)驗數(shù)據(jù)不同爐容的合適的鼓風動能如下：（P219，表6-4）

100m3左右的高爐，鼓風動能為20000-30000J/s；

255m3高爐，鼓風動能為30000-40000J/s；

500-1000m3高爐，鼓風動能為60000-70000J/s；

10000-1200m3高爐，鼓風動能為70000-85000J/s。第14頁/共37頁風口理論燃燒溫度經(jīng)驗式：t理—風口理論燃燒溫度，℃；t風—熱風溫度，℃；

O2—富氧率，%；M

—噴煤量，kg/t(2)煤氣參數(shù)煤氣量：(經(jīng)驗值參見P152）根據(jù)計算估計煤氣量：爐缸煤氣量＝1.2風量爐頂煤氣量=1.3~1.4風量

第15頁/共37頁三、造渣制度造渣制度就是根據(jù)原燃料的條件(主要是含硫量)和生鐵成分的要求，選擇合適的爐渣成分和堿度，以保證爐渣的流動性好，脫硫能力強，生鐵成分合格，爐況順行。造渣制度主要靠調(diào)整熔劑和其它附加物的加入量來控制。第16頁/共37頁1造渣制度選擇的原則一般應滿足以下各項要求：

(1)初成渣形成要晚一些，軟熔區(qū)間要窄一點。

(2)要有良好的流動性，可以將成分換算后查粘度圖求得。（3）脫硫能力要強。即值要大，高爐冶煉一般為30-50。

(4)要利于選擇還原。

(5)要具有良好的穩(wěn)定性。第17頁/共37頁2堿度的確定堿度的定義，即渣中堿性氧化物與酸性氧化物的質(zhì)量分數(shù)比值。時，粘度較小；一般取1.0-1.15一般取1.25-1.40一般取0.8-1.0第18頁/共37頁3爐渣成分與生產(chǎn)操作的關系

(1)處理由于堿度過高而形成的爐缸堆積時，一般宜采用低堿度高爐溫操作。

(2)當爐缸有堆積或凝結物時，—般宜采用高爐溫，用CaF2爐渣或MnO爐渣洗爐。

(3)不同鐵種需采用不同爐渣成分：

1）對于煉鋼鐵、低硅鐵，宜用高堿度；

2）對于硅鐵、鑄造鐵，宜用酸性渣；

3）對于錳鐵，宜用高CaO爐渣。第19頁/共37頁冶煉不同鐵種時采用的二元堿度如下：硅鐵鑄造鐵煉鋼鐵低硅鐵

0.6-0.90.9-1.051.05-1.201.10-l.25

4利用爐渣去除有害雜質(zhì)利用爐渣去除有害雜質(zhì)方法：

(1)利用高溫高堿度爐渣脫硫；

(2)利用中溫低堿度爐渣排堿(K、Na)；

(3)利用MgO代替CaO，考慮三元堿度，對于脫硫排堿冶煉低硅鐵均有明顯效果，MgO含量以7％-12％為宜。第20頁/共37頁四、熱制度熱制度含義。（P220）1熱制度表示參數(shù)（1）鐵水溫度。1350-1500℃，以鐵水溫度表示，又稱為物理熱。（2）鐵水[Si]含量。[Si]含量高表示溫度高，又稱為化學熱。

第21頁/共37頁2熱制度選擇的依據(jù)確定高爐熱制度時，一般要考慮以下諸因素與相應的條件：

(1)冶煉生鐵的品種。是冶煉鑄造鐵還是冶煉制鋼鐵。

(2)本廠的原料條件。所用礦石如果含Ti、V、F生鐵，一般選擇低硅冶煉。

(3)高爐本體與設備狀態(tài)：新開爐的或設備好的高爐，特別是爐缸完整的高爐宜多冶煉煉鋼鐵。舊的高爐，設備不好的高爐或爐缸侵蝕嚴重的高爐可多冶煉鑄造鐵。第22頁/共37頁(4)技術與管理水平：原料條件好，工長操作水平高時，[Si]含量可盡量取下限。原料條件不好，工長操作水平不高時．[Si]含量可偏高—些。3影響熱制度的因素

(1)原燃料質(zhì)量變化，如礦石含F(xiàn)e；礦石粒度；礦石還原性；礦石含粉率；焦炭灰分；熟料比例；焦炭含硫量；熔劑用量；焦炭強度；金屬附加量等。第23頁/共37頁(2)冶煉參數(shù)變化，如風溫變化：濕度變化；富氧量；頂壓高低；噴吹量；爐喉煤氣中CO2含量；透氣性指數(shù)變化等。

(3)設備條件變化，如冷卻器漏水；布料器工作失靈；虧料線作業(yè)；稱量誤差；陰雨天氣；槽下過篩情況變化。

五、基本操作制度之間的關系以上四個基本操作制度，是保證高爐生產(chǎn)所必須的。但它們之間是互相影響互相相制約的，決不能孤立地或等同地看待這些制度。第24頁/共37頁

爐缸熱制度和造渣制度是在既定的原燃料和鐵種的條件下，是高爐操作的基本要求，其中造渣制度又是實現(xiàn)熱制度和生鐵質(zhì)量的基本保證。熱制度是裝料制度和送風制度的集中表現(xiàn)，是判斷裝料制度和送風制度是否相適應的依據(jù)。熱制度、造渣制度在一段時間內(nèi)應該相對穩(wěn)定，它們的變動對高爐的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗有決定性的影響。而送風制度和裝料制度又是根據(jù)既定的熱制度和造渣制度，糾正爐況波動，控制煤氣流分布的手段。第25頁/共37頁

屬于下部調(diào)劑的送風制度，對爐缸工作狀況起著決定性的影響。爐缸是煤氣的發(fā)源地，煤氣在爐缸的初始分布狀態(tài)，不僅決定爐缸截面的溫度分布和熱量分布，而且在很大程度上決定了整個高爐沿其高度及截面的氣流和溫度分布；爐缸又是煤氣對爐料進行加熱和還原加工過程的終點，加工過程的好壞必然在爐缸反映出來。同時在爐缸還必須消除爐料在上部加熱和還原必然存在的不均勻性，因此爐缸的工作狀態(tài)對爐料、渣、鐵等的物理化學反應的進行狀況具有決定性的影響。第26頁/共37頁

此外，爐缸工作狀態(tài)在很大程度上影響爐料的下降運動，從而影響爐喉料面形狀和爐料的再分布?？傊瑺t缸工作在高爐冶煉中的地位非常重要，操作者要力求整個爐截面溫度分布均勻穩(wěn)定，熱量充沛、工作活躍。應該選擇合理的送風制度，促使爐缸內(nèi)起始氣流和爐內(nèi)整個氣流分布合理，為爐缸工作打下良好的基礎。第27頁/共37頁

屬于上部調(diào)劑的裝料制度，對氣流沿高爐高度和截面繼續(xù)保持合理分布有著重要的作用，同時對爐缸工作也有一定影響。選擇高爐操作制度，必須以下部調(diào)劑為原則，上下部調(diào)劑相結合，以達到氣流分布合理爐缸工作良好，爐況穩(wěn)定順行。第28頁/共37頁六高爐冶煉過程的爐料下降（P149~150）

在高爐冶煉過程中，爐料在爐內(nèi)的運動是一個固體散狀料的緩慢移動床。爐料均勻而有節(jié)奏地順利下降，是高爐順行的重要標志。爐料下降的必要條件之一是高爐內(nèi)必須不斷產(chǎn)生使其下降的自由空間。

70%左右的焦炭在風口前燃燒生成煤氣；爐料在爐內(nèi)產(chǎn)生體積收縮、并由固體散料轉(zhuǎn)化為液體爐渣和鐵水、直接還原消耗碳素以及定時放渣、出鐵。這些使爐缸下部經(jīng)常保留著較大的空間。

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高爐內(nèi)不斷出現(xiàn)的自由空間只是為爐料的下降創(chuàng)造了先決條件，但爐料能否順利下降。還取決于下述的力學關系：

F=Q－（P1+P2+△P）=Q有效－△P

式中F—爐料下降有效作用力；

Q—爐料的自重；

Pl—爐料與爐墻之間的摩擦力；

P2—爐料之間的摩擦力；△P—上升煤氣對爐料的阻力；

Q有效—料柱有效重量。第30頁/共37頁

很顯然，只有當F>0時爐料才能下降；F愈大，則愈有利于爐料順利下降；當F接近或等于零時，則爐料產(chǎn)生難行或懸料。需要指出的是，要使爐料順利下降（可簡稱為順行），不僅要求整個料柱的F大于零，而且還要求各個不同高度截面上和同一截面不同位置上的F大于零。

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顯然，某處的F=0時，則該處的爐料處于懸料狀態(tài)。因此，爐料不順行的現(xiàn)象，不僅可能在高爐上部或下部出現(xiàn)，也可能在某一截面上的某一區(qū)域出現(xiàn)。第32頁/共37頁

通常情況下，當爐型、原料和操作操作制度一定時，Q有效變化不大，因此，F(xiàn)的大小主要受到△P的影響。

△P是煤氣流通過高爐料柱時的壓力損