炼铁技术研究知识汇总五

炼铁技术研究知识汇总五61、通过什么方法实现高炉操作的任务？答：一是掌握高炉冶炼的基本规律，选择合理的操作制度。二是运用各种手段对炉况的进程进行正确的判断与调节，保持炉况顺行。实践证明，选择合理操作制度是高炉操作的基本任务只有选择好合理的操作制度之后，才能充分发挥各种调节手段的作用。62、高炉有哪几种基本操作制度？根据什么选择合理的操作制度？答：高炉有四大基本操作制度：（1）热制度，即炉缸应具有的温度与热量水平；（2）造渣制度，即根据原料条件，产品的品种质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合适的炉渣成分（重点是碱度）及软熔带结构和软熔造渣过程；（3）送风制度，即在一定冶炼条件下选择适宜的鼓风参数；（4）装料制度，即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况等是选定各种合理操作制度的根据。63、什么叫炉况判断？通过哪些手段判断炉况？答：高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿、高效益的必要条件。为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。在实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会产生波动，气候条件的不断变化，入炉料的称量可能发生误差，操作失误与设备故障也不可能完全杜绝，这些都会影响炉内热状态和顺行。炉况判断就是判断这种影响的程度及顺行的趋向，即炉况是向凉还是向热，是否会影响顺行，它们的影响程度如何等等。判断炉况的手段基本是两种，一是直接观察，如看入炉原料外貌，看出铁、出渣、风口情况；二是利用高炉数以千、百计的检测点上测得的信息在仪表或计算机上显示重要数据或曲线，例如风量、风温、风压等鼓风参数，各部位的温度、静压力、料线变化、透气性指数变化，风口前理论燃烧温度、炉热指数、炉顶煤气CO2曲线、测温曲线等。在现代高炉上还装备有各种预测、控制模型和专家系统，及时给高炉操作者以炉况预报和操作建议，操作者必须结合多种手段，综合分析，正确判断炉况。64、调节炉况的手段与原则是什么？答：调节炉况的目的是控制其波动，保持合理的热制度与顺行。选择调节手段应根据对炉况影响的大小和经济效果排列，将对炉况影响小、经济效果好的排在前面，对炉况影响大，经济损失较大的排在后面。它们的顺序是：喷吹燃料、风温（湿度）、风量、装料制度、焦炭负荷、净焦等。调节炉况的原则，一是要尽早知道炉况波动的性质与幅度，以便对症下药；二是要早动少动，力争稳定多因素，调剂一个影响小的因素；三是要了解各种调剂手段集中发挥作用所需的时间，如喷吹煤粉，改变喷吹量需经3~4h才能集中发挥作用（这是因为刚开始增加喷煤量时，有一个降低理论燃烧温度的过程，只有到因增加煤气量，逐步增加单位生铁的煤气而蓄积热量后才有提高炉温的作用），调节风温（湿度）、风量要快一些，一般为1.5~2h，改变装料制度至少要装完炉内整个固体料段的时间，而减轻焦炭负荷与加净焦对料柱透气性的影响，随焦炭加入量的增加而增加，但对热制度的反映则属一个冶炼周期；四是当炉况波动大而发现晚时，要正确采取多种手段同时进行调节，以迅速控制波动的发展。在采用多种手段时，应注意不要激化煤气量与透气性这一对矛盾，例如严重炉凉时，除增加喷煤、提高风温外，还要减风、减负荷。即不能单靠增加喷煤、提高风温等增加炉缸煤气体积的方法提高炉温，还必须减少渣铁熔化量和单位时间煤气体积及减负荷改善透气性，起到既提高炉温又不激化煤气量与透气性的矛盾，以保持高炉顺行。65、什么是热制度？表示热制度的指标是什么？答：热制度是指在工艺操作制度上控制高炉内热状态的方法的总称。热状态是用热量是否充沛、炉温是否稳定来衡量，即是否有足够的热量以满足冶炼过程加热炉料和各种物理化学反应，渣铁的熔化和过热到要求的温度。高炉生产操作者特别重视炉缸的热状态，因为决定高炉热量需求和燃料比的是高炉下部，所以常用说明炉缸热状态的一些参数作为热制度的指标。传统的表示热制度的指标是两个。一个是铁水温度，正常生产是在1350~1550℃之间波动，一般为1450℃左右，俗称“物理热”。另一个指标是生铁含硅量，因硅全部是直接还原，炉缸热量越充足，越有利于硅的还原，生铁中含硅量就高，所以生铁含硅量的高低，在一定条件下可以表示炉缸热量的高低，俗称“化学热”。在工厂无直接测量铁水温度的仪器时，生铁含硅量成为表示热制度的常用指标。在现代冶炼条件下炼钢铁的含Si量应控制在0.3~0.5%，铁水温度不低于1450℃（中小高炉）)1450℃（大高炉）。在现代高炉上（包括(--3(级高炉)都装备有计算机，并配以成熟的数学模型、甚至专家系统，在热制度的指标温度和热量两个方面，采用燃烧带的理论燃烧温度（t理）和燃烧带以外的焦炭被加热达到的温度（也称炉热指数），表示温度状况，采用临界热贮量（△Q临）表示热量状况。一般T理控制在2050~2300℃，而炉热指数应达到(0.7~0.75)t理，△Q临应在630kj/kg（生铁）以上。66、影响热制度的因素有哪些？答：影响热制度的因素实际上就是影响炉缸热状态的因素。炉缸热状态是由高温和热量两个重要因素合在一起的高温热量来表达的：单有高温而没有足够的热量，高温是维持不住的，单有热量而没有足够高的温度就无法保证高温反应的进行（例如Si的还原、炉渣脱硫等），也不能将渣铁过热到所要求的温度。高温是由燃料在风口燃烧带内热风流股中燃烧达到的，t理是它理论上最高温度水平；而热量是由燃料在燃烧过程中放出的热量来保证；而加热焦炭（达到所要求的温度(0.7~0.75)t理）和过热渣铁（温度到t渣=1550℃左右及t铁水=1450~1500℃）），还需要有良好的热交换，将高温煤气热量传给焦炭和渣铁。因此影响炉缸热制度的因素有：（1）影响高温（t理）方面的因素，如风温、富氧、喷吹燃料，鼓风湿度等；（2）影响热量消耗方面的因素，如原料的品位和冶金性能，炉内间接还原发展程度等；（3）影响炉内热交换的因素，例如煤气流和炉料分布与接触情况，传热速率和热流比W料/W气（水当量比）等；（4）日常生产中设备和操作管理因素。如冷却器是否漏水，装料设备工作是否正常，称量是否准确，操作是否精心等。由于燃料消耗既影响高温程度，又影响热量供应，所以生产上常将影响燃料比（或焦比）的因素与高炉热状态的关系联系起来分析。67、生产中如何控制好炉缸热状态？答：炉缸热状态是高炉冶炼各种操作制度的综合结果，生产者根据具体的冶炼条件选择与之相适应的焦炭负荷，辅以相应的装料制度，送风制度，造渣制度来维持最佳热状态。日常生产中因某些操作参数变化而影响热状态，影响程度轻时采用喷吹量、风温、风量的增减来微调；必要时则调负荷；而严重炉凉时，还要往炉内加空焦（带焦炭自身造渣所需要的熔剂）或净焦（不带熔剂）。一般调节的顺序是：富氧—喷吹量—风温—风量—装料制度—变动负荷—加空焦或净焦。68、高炉炼铁对选择造渣制度有什么要求？答：选择造渣制度主要取决于原料条件和冶炼铁种，应尽量满足以下要求。（1）在选择炉料结构时，应考虑让初渣生成较晚，软熔的温度区间较窄，这对炉料透气性有利，初渣中FeO含量也少。（2）炉渣在炉缸正常温度下应有良好的流动性，1400℃时黏度小于1.0Pa·s，1500℃时0.2~0.3Pa·s，黏度转折点不大于1300~1250℃。（3）炉渣应具有较大的脱硫能力，L硫应在30以上。（4）当冶炼不同铁种时，炉渣应根据铁种的需要促进有益元素的还原，阻止有害元素进入生铁。（5）当炉渣成分或温度发生波动（温度波动±25℃，碱度波动0.5）时，能够保持比较稳定的物理性能。（6）炉渣中的MgO含量有利于降低炉渣的黏度和脱硫。在Al2O3不高时，其含量应在7-10％，在Al2O3高时含量可提高到12％。69、怎样利用不同炉渣的性能满足生产需要？答：通常是利用改变炉渣成分包括碱度来满足生产中的下列需要：（1）因炉渣碱度过高而炉缸产生堆积时，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，以降低炉渣黏度和熔化温度，清洗下部黏结物。（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；但冶炼炼钢铁时，既要控制硅的还原，又要较高的铁水温度，因此，宜选择较高的炉渣碱度。若冶炼锰铁，因MnO易形成MnSiO3转入炉渣，而从MnSiO3中还原锰比由MnO还原锰困难，并要多消耗热量，如提高渣碱度用CaO置换渣中MnO，对锰还原有利，还可降低热量消耗。（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。相反，若炉料含硫较高时，需提高炉渣碱度，以利脱硫。如果单纯增加CaO来提高炉渣碱度，虽然CaO与硫的结合力提高了，可是炉渣黏度增加、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70、什么叫送风制度？它有何重要性？答：送风制度是指在一定的冶炼条件下选定合适的鼓风参数和风口进风状态，以形成一定深度的回旋区，达到原始煤气分布合理、炉缸圆周工作均匀活跃、热量充足。送风制度稳定是煤气流稳定的前提，是保证高炉稳定顺行、高产、优质、低耗的重要条件，由于炉缸燃烧带在高炉炼铁中的重要性决定了选择合理送风制度的重要作用。送风制度包括风量、风温、风压、风中含氧、湿分、喷吹燃料以及风口直径、风口倾斜角度和风口伸入炉内长度等参数，由此确定两个重要参数：风速和鼓风动能。根据炉况变化对上述各种参数进行的调节常被称作下部调节。71、怎样正确选择风速和鼓风动能？答：生产实践表明，不同高炉有其与冶炼条件和炉缸直径或炉容相对应的合适风速和鼓风动能。过小的风速和鼓风动能会造成炉缸不活跃，初始煤气分布偏向边缘；而过大的风速和鼓风动能易形成顺时针（向风口下方）方向湘涡流，造成风口下方堆积（风口下方黑色死角）而使风口下端烧坏。如何选择合适的风速和鼓风动能呢？（1）用经验式估算。许多高炉工作者对风速和鼓风动能与高炉炉容和炉缸直径的关系做了研究，得出不同的经验式和图表。（2）控制好合适的回旋区或燃烧带。每座操作高炉都有与其炉缸直径和冶炼条件相对应的回旋区深度，以保持炉缸圆周上和径向上煤气流和温度分布合理。现在常采用回旋区环圈面积与炉缸面积的比值:来判断回旋区深度的适宜性。式（3）充分考虑风速、鼓风动能与冶炼强度、原燃料质量、鼓风富氧、喷吹燃料等的关系，调整生产中的鼓风动能达到适宜范围。总的调整原则是：凡是遇减少煤气体积、改善透气性和增加煤气扩散能力的因素就需提高风速和鼓风动能；相反则需降低风速和鼓风动能。72、冶炼强度与鼓风动能的关系是什么？答：生产实践证明，在相似的冶炼条件下，鼓风动能随冶炼强度的提高而降低，并形成双曲线关系。这是因为随冶炼强度的提高，风量增加，风口前煤气量加大，回旋区扩大为维持适宜的回旋区长度以保持合理的煤气流分布，并应扩大风口，降低风速和鼓风动能。73、入炉原料质量与鼓风动能的关系是什么？答：评价原料质量好坏的内容很多，经常使用的主要评价指标之一有矿石含铁量、含粉率（小于5mm）和高温冶金性能等，这些指标都对料柱透气性有很大影响。长期生产实践证明，原料含铁量高、渣量少、粒度均匀、含粉率低，高温冶金性能好能适应较大的风速与鼓风动能。而且相比之下，含粉率高的不利影响更为明显，这是因含铁量低时需增加单位生铁的焦炭消耗量，焦炭的透气性好，可以减轻含铁量低渣量大对炉料透气性的不利影响。74、喷吹燃料与鼓风动能的关系是什么？答：高炉喷吹燃料代替部分焦炭，必然增加焦炭负荷，料柱内矿石量增加，焦炭量减少料柱透气性越差，加上部分喷吹燃料在直吹管内就燃烧，增大了风口出口处的混合气体量（部分燃料燃烧形成的煤气与鼓风的混合气体），而且喷吹燃料的挥发分高，燃烧形成的煤气量也大，所以，在其他条件相似时，喷吹量在100kg左右时的风速、鼓风动能都应比不喷吹燃料时低一些。近年来随着精料技术的进步和大喷煤量（180~200kg/t生铁）的实现，出现了相