會計實操文庫1/10企業(yè)管理-高爐煉鐵生產(chǎn)工藝流程SOP一、原料準備（一）原料種類及要求鐵礦石：選用赤鐵礦（Fe?O?含量≥55%）、磁鐵礦（Fe?O?含量≥65%）或褐鐵礦（Fe?O??nH?O，全鐵含量≥45%），要求脈石（SiO?、Al?O?等）含量≤15%，硫含量≤0.05%，磷含量≤0.1%。礦石粒度控制在8-30mm，粒度偏差不超過10%，避免粉末（＜5mm）含量超過5%，防止高爐料柱透氣性下降。焦炭：采用高溫干餾焦炭，固定碳含量≥85%，灰分≤12%，硫含量≤0.7%，揮發(fā)分≤1.5%。焦炭粒度根據(jù)高爐大小確定，大型高爐（容積≥2000m3）選用25-80mm，中小型高爐選用15-60mm，破碎率（＞50mm顆粒占比）≥85%，抗碎強度（M40）≥80%，耐磨強度（M10）≤8%。熔劑：主要使用石灰石（CaCO?含量≥90%）和白云石（CaCO??MgCO?，CaO+MgO含量≥85%），要求SiO?含量≤3%，粒度20-50mm，粉末含量＜5%。根據(jù)鐵礦石脈石成分計算熔劑用量，確保爐渣堿度（CaO/SiO?）控制在1.0-1.2。噴吹燃料：常用煤粉（無煙煤或煙煤混合），固定碳≥75%，灰分≤15%，揮發(fā)分≤10%，水分≤2%，粒度通過80目篩占比≥80%。煤粉需經(jīng)干燥、研磨處理，儲存于惰性氣體保護的煤粉倉，防止自燃。（二）原料處理鐵礦石破碎與篩分：原礦經(jīng)顎式破碎機粗碎至≤100mm，再用圓錐破碎機細碎至8-30mm，通過振動篩分級，篩上超粗顆粒返回破碎，篩下粉末（＜5mm）單獨存放，用于燒結配料。焦炭整粒：外購焦炭經(jīng)振動篩篩分，去除粉末（＜10mm）和超粗塊（＞80mm），超粗塊經(jīng)破碎機破碎后重新篩分，確保粒度符合要求。篩分后的焦炭分粒度儲存于不同料倉，按比例搭配入爐。熔劑煅燒：石灰石和白云石在回轉窯中煅燒，煅燒溫度900-1100℃，使CaCO?分解為CaO（分解率≥95%），煅燒后的生石灰和輕燒白云石冷卻至＜80℃后儲存，避免吸潮粉化。原料混勻：采用平鋪直取法進行混勻料場作業(yè)，將鐵礦石、返礦、熔劑等按配比逐層平鋪（每層厚度0.3-0.5m），總堆高8-10m，然后用取料機垂直取料，確保原料成分波動≤±0.5%。二、配料與裝料（一）配料計算物料平衡計算：根據(jù)高爐容積、焦比（每噸鐵消耗焦炭量，一般300-400kg/t）、礦比（每噸鐵消耗鐵礦石量，一般1600-1800kg/t）及噴煤量（100-200kg/t），計算每小時鐵礦石、焦炭、熔劑、煤粉的需求量。爐渣成分控制：通過調整熔劑用量，使爐渣中CaO=35%-45%，SiO?=30%-40%，MgO=5%-10%，Al?O?=10%-15%，確保爐渣熔點≤1400℃，黏度（1500℃）≤1.5Pa?s，便于渣鐵分離。配料精度：采用電子皮帶秤計量，鐵礦石、焦炭計量誤差≤±1%，熔劑≤±2%，煤粉≤±1%。每小時校驗一次計量設備，確保配料準確性。（二）裝料操作料批組成：采用“焦批+礦批”交替裝料，焦批重量根據(jù)高爐容積確定（如2000m3高爐焦批約8-10t），礦批與焦批重量比（礦焦比）控制在4-5。裝料制度：大型高爐采用鐘閥式或無料鐘爐頂裝料，無料鐘爐頂通過旋轉溜槽布料，可選擇環(huán)形、螺旋或定點布料模式，布料角度10°-40°可調。裝料順序遵循“焦炭先入，礦石后入”，每批料裝入后需布料均勻，料面高度通過雷達料位計監(jiān)測，保持料線穩(wěn)定（一般1.5-2.0m）。根據(jù)高爐順行情況調整裝料制度，如邊緣氣流過剩時采用“加重邊緣”裝料（增加邊緣礦石量），中心氣流不足時采用“發(fā)展中心”裝料（中心加焦）。裝料時間控制：每批料裝料周期3-5分鐘，確保高爐連續(xù)下料，避免料空或懸料。三、高爐冶煉（一）高爐送風熱風爐操作：采用蓄熱式熱風爐（頂燃式或內燃式），每座高爐配套3-4座熱風爐，交替進行燃燒、送風、換爐作業(yè)。燃燒期控制煤氣（高爐煤氣與焦爐煤氣混合）熱值≥3500kJ/m3，空氣過剩系數(shù)1.05-1.1，拱頂溫度1200-1300℃；送風期熱風溫度1100-1300℃，風壓0.4-0.6MPa，風溫波動≤±20℃。富氧鼓風：通過氧氣管路向熱風總管加入氧氣，富氧率（氧氣占鼓風體積百分比）控制在2%-5%，氧氣純度≥99.5%。富氧流量根據(jù)高爐負荷調整，每增加1%富氧率，可提高產(chǎn)量2%-3%。噴吹煤粉：煤粉經(jīng)噴煤槍（每風口1支）從高爐風口噴入，噴煤速率根據(jù)煤量需求調整，單支噴槍噴煤量50-100kg/h，噴煤濃度（煤粉與載氣混合比）10-20kg/m3。載氣采用氮氣或壓縮空氣，壓力比熱風壓力高0.1-0.15MPa。（二）爐內反應控制溫度控制：爐缸溫度（鐵水溫度）1450-1550℃，通過熱電偶和紅外測溫儀監(jiān)測，波動≤±30℃。溫度過高時增加冷卻水量或降低焦比，溫度過低時減少冷卻水量或提高焦比。爐身各段溫度（煤氣溫度）通過熱電偶監(jiān)測，爐喉700-900℃，爐腰1000-1200℃，爐腹1200-1400℃，溫度異常時調整裝料或送風參數(shù)。壓力控制：爐頂壓力0.1-0.25MPa（大型高爐），通過減壓閥組調節(jié)，波動≤±0.01MPa。爐身靜壓力梯度（每米料柱壓力降）控制在5-8kPa/m，梯度異常升高可能預示懸料，需及時處理。煤氣成分：定期取樣分析爐頂煤氣成分，CO?含量18%-22%，CO含量20%-25%，H?含量2%-4%，N?含量50%-55%。CO?/CO比值1.0-1.2，比值升高說明還原反應充分，比值降低可能存在送風不足或布料不均。（三）異常情況處理懸料：當料柱停止下降超過10分鐘，判斷為懸料。立即減少風量20%-30%，打開爐頂放散閥降低爐頂壓力，必要時采用坐料（突然降壓使料柱崩落）處理，坐料前需關閉噴煤，通知熱風爐準備送風。結瘤：爐墻結瘤時，煤氣分布異常（邊緣CO?升高），下料不均。可降低風溫100-200℃，增加洗爐劑（如螢石，用量50-100kg/批），或采用爆破法清除（僅適用于嚴重結瘤）。爐缸凍結：鐵水溫度過低導致爐缸凍結時，立即停止出鐵，增加焦炭負荷，提高風溫至最高水平，噴吹柴油或重油（50-100kg/h）提高爐溫，待鐵水溫度恢復至1450℃以上方可出鐵。四、出鐵與出渣（一）出鐵準備鐵口維護：出鐵前檢查鐵口狀況，鐵口深度（從爐殼到紅點距離）大型高爐≥3.0m，中小型高爐≥2.0m，深度不足時采用泥炮打泥（無水炮泥）補進，炮泥用量根據(jù)深度差計算（每米深度需泥量0.5-1.0m3）。渣鐵溝準備：清理渣鐵溝內殘留渣鐵，確保暢通，溝內鋪墊河沙或耐火材料，鐵溝表面涂抹耐火涂料（Al?O?含量≥80%）。安裝好撇渣器、流嘴，確保渣鐵分離效果良好。設備檢查：檢查泥炮、開口機、鐵水罐、渣罐等設備，泥炮壓力≥15MPa，開口機鉆頭直徑50-80mm，鐵水罐容量與出鐵量匹配（裝滿系數(shù)≤80%），罐內干凈無雜物。（二）出鐵操作開口：用開口機從鐵口中心鉆孔，鉆至紅點（鐵口內端）后退出，打開鐵口，出鐵初始流速控制在1-2t/min，逐漸提高至3-5t/min（大型高爐）。出鐵過程控制：出鐵時間根據(jù)高爐容積確定，大型高爐每爐出鐵40-60分鐘，出鐵量2000-3000t/爐，出鐵均勻率（每小時出鐵量波動）≤±10%。監(jiān)測鐵水溫度（1450-1550℃）和成分，每爐至少取樣2次，快速分析w[C]（4.0%-4.5%）、w[Si]（0.3%-0.8%）、w[S]（≤0.04%），成分超標時調整爐內操作?？刂畦F口角度（與水平線夾角）10°-15°，確保鐵流順暢，無偏流、散流現(xiàn)象。堵鐵口：當出鐵量達到預計值（按料批計算），鐵流明顯減弱時，用泥炮向鐵口打入炮泥，堵口壓力15-20MPa，確保堵口嚴密，無鐵水滲漏。（三）出渣操作渣口出渣：中小型高爐設渣口（2-3個），出鐵前10-15分鐘打開下渣口出渣，渣流速度控制在2-3t/min，出渣量占總渣量的30%-40%。鐵口出渣：隨鐵水從鐵口流出的上渣，通過撇渣器分離至渣罐，撇渣器工作溫度≥1300℃，確保渣鐵分離徹底（鐵水中渣含量≤0.5%）。爐渣處理：熔融爐渣（溫度1400-1500℃）流入渣罐后，可采用水淬處理（高壓水噴射使爐渣?；?，水淬渣粒度0.5-5mm，含水率≤15%，用于生產(chǎn)水泥或建材。或采用干渣坑自然冷卻，冷卻后破碎至≤50mm，用于路基填充。五、產(chǎn)品處理（一）鐵水預處理脫硫：鐵水進入煉鋼車間前進行脫硫處理，采用噴吹鎂粉（Mg含量≥90%）或電石粉（CaC?含量≥80%），噴吹量根據(jù)初始硫含量計算（每噸鐵水每降低0.01%S需鎂粉0.1-0.2kg）。脫硫后鐵水w[S]≤0.015%，脫硫率≥70%。脫硅：對高硅鐵水（w[Si]＞1.0%），向鐵水罐內加入鐵礦石粉（Fe?O?≥60%），攪拌10-15分鐘，使w[Si]降至0.5%以下，脫硅產(chǎn)生的爐渣扒除后返回高爐作為熔劑。（二）煤氣回收與處理煤氣凈化：高爐煤氣（熱值3000-3500kJ/m3）經(jīng)重力除塵器（去除＞50μm粉塵）、洗滌塔（去除10-50μm粉塵）、電除塵器（去除＜10μm粉塵）凈化，凈化后煤氣含塵量≤10mg/m3。煤氣儲存與利用：凈化后的煤氣送入煤氣柜（容量5000-10000m3）儲存，用于熱風爐、鍋爐、軋鋼加熱爐等，煤氣壓力穩(wěn)定在5-10kPa，輸送過程中設防爆、防泄漏裝置。（三）爐渣綜合利用水淬渣加工：水淬渣經(jīng)脫水（含水率≤10%）、烘干（105℃）、研磨（比表面積400-500m2/kg）后，作為水泥混合材（摻量30%-50%）或生產(chǎn)礦渣微粉。干渣利用：干渣破碎后分級，粗粒（20-50mm）用于路基，細粒（＜20mm）用于混凝土骨料或制磚。六、設備維護與安全（一）設備維護高爐本體：定期檢查爐襯侵蝕情況（通過熱電偶和γ射線測厚），爐缸、爐底溫度超過警戒線（爐缸＞1200℃，爐底＞300℃）時，增加冷卻水量或修補爐襯。冷卻壁進水溫度30-40℃，出水溫度≤50℃，進出水溫差≤10℃，定期清理冷卻水管路水垢。熱風爐：每季度檢查蓄熱體（格子磚）完好情況，破損率＞10%時更換；燃燒器每month檢查一次，確?；鹧婢鶆?，無偏燒。輔助設備：泥炮、開口機每周進行潤滑和密封檢查，液壓系統(tǒng)壓力波動≤±0.5MPa；風機、水泵軸承溫度≤70℃，振動值≤0.08mm，每shift記錄一次運行參數(shù)。（二）安全操作煤氣安全：煤氣區(qū)域設置一氧化碳檢測報警儀（報警值≤24ppm），操作人員佩戴一氧化碳報警器和防毒面具；煤氣管道動火前需置換（氧含量＜0.5%），并辦理動火許可證。高溫作業(yè)：出鐵、出渣時佩戴隔熱面罩、隔熱手套和隔熱服，鐵水罐、渣罐附近設置擋熱板，禁止在高溫區(qū)域長時間停留。防止噴濺：鐵口、渣口附近禁止堆放易燃易爆物品，出鐵時保持安全距離（≥5m），防止鐵水、爐渣噴濺傷人。應急處理：配備煤氣中毒急救設備（氧氣