如何保持高炉生产

长期稳定顺行

一、稳定顺行的重要性

1、高炉生产特点所决定

严格意义上的24小时的生产连续性和不可逆性，高温、高压、固液气三相共存逆流反应器。涉及物理学、化学、物理化学、热力学、流体力量、气体动力学。基本反应是还原。进行传热、传质、传动量等三传活动，高炉解剖证明：炉内有干区（焦炭、矿石层）、软融带、滴落带、红焦区、风口回旋区、渣水区、铁水区。

炉内最主要最基本的矛盾是上升气流和下降炉料间的对流矛盾。

参与反应的物质就是焦炭（煤粉）、矿石（烧、球、块）或有少量熔剂。因此说炉料是高炉生产中的最大内因。

2、 高炉生产系统庞大而复杂

系统组成：高炉本体、冷却、装料、送风（富O2）、喷吹、煤气处理、渣铁处理、三电（仪控、电控、计算机）、通风除尘环保等。

其中某一环节出现故障都将影响乃至破坏高炉生产稳定顺行，轻者减风，重者休风，打乱高炉煤气流正常分布，最终导致减产，而这种损失一般不可挽回和弥补，因为全天24小时都处于被利用状态，不可将损失分摊在以后的生产中。

正因为高炉生产稳定顺行制约于诸多因素中，高炉生产实际是个大的团体赛活动。从某种意义上讲，高炉工作者又能耐又不能耐。说能耐，毕竟高炉之所以能正常生产还靠这些人，有时在特殊条件下还创造出某些成就；说不能耐，就是说当某一环节出现问题，高炉工作者应变措施稍有不当就会使高炉失常，甚至难以短期恢复正常。

3、实现“优质、低耗、高产、长寿（环保）”经营目标的必由之路。

二、高炉生产稳定顺行的基本标志、条件及决定高炉生产水平的要素

1、标志

（1）高炉生产处于可控状态，采取的技术措施能够收到预期效果。

（2）反映炉内变化的主要计器指字，如风量、风压稳定，关系对称，下料均匀顺畅，无崩滑料及刀把现象，下料速度（批/时）稳定在规定区间。

（3）监测炉体各部位的温度、压力稳定在正常控制区间。尤其煤气分布达到所要求的状态。

（4）出铁渣正常，渣铁物理温度充沛，流动性良好，含[Si]、[S]低，上下次铁及本炉铁前后的物理热和化学成份波动小，基本稳定在预期区间。

（5）高炉遇到休风时无灌渣现象，休减风后较易恢复。

（6）产量、燃料比及生铁质量没有大的波动，能够按日完成任务，尤其要求燃料比能够达到较低水平。

2、条件

（1）煤气流分布合理。

1956年全国第一次高炉工长培训班上前苏联专家查里津讲过，高炉工作者的中心任务就是调整煤气流。

（2）炉缸工作状态良好。

（3）原燃料的结构和质量满足高炉冶炼基本要求。

（4）供上料系统运转满足高炉布料要求。

（5）送风、喷吹、高O2系统满足高风温富O2大喷煤要求。

（6）冷却系工作正常，无损坏漏水现象。

（7）三电系统能满足高炉监测、控制、调节、指示和统计数据要求。

（8）高炉合理的操作炉型，保持完好。

（9）高炉生产技术方针：基本操作制度与原燃料备件和炉型相匹配适应。生产技术经济指标高效合理。

（10）高炉日常操作及应变本领高，将失常与事故消灭于萌芽状态。尽量减少影响与损失。

3、决定高炉生产水平的三大要素

一个厂或高炉生产水平究竟能够达到何种水平， 主要取决于以下三大要素。

原燃料条件(或称精料程度)；

装备水平（大型化自动化水平）；

管理和操作艺术。

前二者是硬件，后者为软件。三者相辅相成。其中管理水平是关键是根本。

各厂、各炉生产指标能达到何种水平，只有分析好以上三个要素即可大略预测，或者说发现潜力在哪里。

注意：一定要注意到厂情（地域）、矿情、炉情。

厂情：地域不同，大气含O2不同，领导层组成。

矿情：原燃料的特殊性（V-Ti矿、含F矿、含高碱金属矿）。

炉情：炉子生产特性（鞍5、6炉型相同但特性不一样）。

一些具体制度且不可照搬，搞清发展思路。

管理者思路、决策能力决定一切。

精料也是管理者抓出来的，装备水平也是领导者决定采用的。

好的技术管理操作者可以带出硬队伍，培养一代代新人。

三、保持高炉生产较长期稳定顺行的主要措施

1、钢联企业组织生产应以炼铁为中心，铁厂内组织生产应以高炉为中心。为炼钢供应优质铁水是炼铁人的天职。

炼铁生产是钢铁联合企业的晴雨表（周语）

2、坚决认真贯彻“安全、顺

行稳定、均衡、（高效）”生产方针。

3、全面贯彻执行“优质、低耗、高产、长寿（环保）”经营方针，把优质、低耗放在重要位置。

4、制定正确的高炉技术方针

（1）文一点表述

以精料为基础，以顺行为前提，提高冶炼强度与降低焦比同时并举。

事态发展到今天，高炉技术方针是否是这样表述，以精料为基础，以顺行为前提，维持适当的冶炼强度，大力降低燃料比，努力提高作业率。

高炉产量＝高炉有效容积（综合冶强/综合燃料比）×作业率。

关于风量问题：直到目前尚有人错误地认为以风为钢，有风就有铁，风能治百病。风量实际上是个使用问题，没风就没有铁，有风不一定有铁。

目前有人把精风（富O2）看作与精料同等重要。

（2）通俗表述

一精、七高、五低（由五高、一低发展而来）。

A、一精：精料（内因）。

1 文一点表述

渣量少、炉料结构合理、冶金性能好（尤其高温冶金性能）、物理化学成份稳定、有害杂质少（碱金属、锌等）。

炉料结构：中国主流 ：高碱烧+酸性球、块矿（或加少量酸性熔剂）。

冶金性能（尤其高温下）

还原性，软化温度及区间，低温还原粉化率（喷CaCl2），转鼓指数，筛分指数,烧结分级入炉。适当提高烧结中MgO含量有助于改善烧结矿高温冶金性能，常温粒度组成指标变坏。

球团：强度、膨胀率

焦炭：焦炭在炉内的作用：发热剂、还原剂、渗C剂，尤其最最重要作用是骨架支撑。

常温: A、S、M40(M25)、M10

高温：CSR>60～65% CRI<25%

干熄焦的应用（2000年高H2O焦的影响）

②通俗点表述

高、熟、净、匀、小、稳、少、好、低

B、七高：

a、高风温：1200℃以上低Si的条件之一。（双预热措施）

b、高顶压：大高炉无此手段无法正常生产。相同ΔP下，高压后透气性指标提高（有的厂把阻力系数当透气性指数）。

C、高喷煤（富O2）：降成本，改善炉缸工作状况。武、宝钢观点不同。

d、高煤气利用： η= CO2/CO2+CO

e、高自动化：检验、测量、控制、调节、监测、补偿专家系统。

不少高炉对计算机（尤其是上位机）没有很好利用。

f、高寿命：

15年不中大修，10000-15000t/代m3。护炉（经常性、临时性）。

设计上考虑长寿：

炉底：陶瓷杯（材料法）导热法水冷等。

炉身：铜冷却壁全部砖壁结合，钢砖冷却，软水（纯水）密闭循环。

高炉缸、深死铁层、多铁口，全天出铁时间>24小时。

g、高效率：（其中包括高系数、高劳动生产率）容积系数、炉缸断面系数之争（不少高炉炉容不实）

C、五低：

低渣量：<300kg/t铁

低[Si] [S]（保炼钢）

低焦比：（以煤代焦）

低能耗：

低成本：原主材料、燃料、动力、车间经费（制造）、工资福利费（扣除项）

低成本战略与低料价战略

关于对标挖潜：应以学先进为主，不要对出五毒俱全。技术人员和经济工作者共同去。发挥经济专家、技术专家不同的作用。

5、选择合理的基本操作制度

在一定的原燃料条件和装备水平的情况下，通过实践逐步探索并制定适合与当时条件下的高炉基本操作制定是保证高炉长期稳定、顺行的关键所在。

高炉基本操作制度选择不当，高炉很难操作，不可能实现长期稳定顺行。（包钢、攀钢以及唐钢、邯钢、天钢等例子）

选择基本操作制度一定要考虑到厂情、矿情、炉情。考虑普遍性规律又要注意特殊性。

高炉基本操作制度包括：

（1）装料制度：调节煤气分布的重要手段，（布料形式顺序、批重、料线、挡位及环数…..）属上部调剂。

依据：煤气曲线、十字测温、炉喉、炉身、壁体温度，水温差、热负荷或热流强度、摄象观察等。

建议按挡位选数挡（大炉挡11挡，小炉9挡）一般由中心向外递增（宝钢反之）。

与送风制度等配合决定软融带形状（Λ、V、W）

煤气曲线五点位置的确定。

十字测温点的确定很重要（等距离、等面积、仿料钟）边缘点的位置更重要。

（2）送风制度：属于下部调剂范畴，风口前焦炭（煤粉）的燃烧是炉内诸多反应的核心反应，也是影响各个反应的关键反应，风口循环区的分布与大小以及状态直接关系到炉缸工作与炉况顺行。决定煤气初始分布。

主要指标包括：

标态风速：V标

实际风速：

鼓风动能：

Q ：3次方 n：3次方 P、t 2次方

风口理论燃烧制度：2200℃左右,影响炉腹煤气量。

如何选择确定风速、动能：

最简单就是按标态风速（或动能）确定风口参数，一般说高炉愈大要求标态风速（动能）愈大。冶强与动能是反比关系（樊）

风口间距、风口伸入炉内长度、风口直径、角度、不同都影响选择V标的大小。

文献报导中，往往只标出风口总长，实际伸入炉内长度起作用。实际各厂风口总长差别很大。

风口数目（以间距1.2m左右为宜），总的看发展是由大趋小（1.8-1.5-1.2m）。

关于按压差和透气性指数操作问题（η=Q/ΔP）

（3）热制度：生铁含 [si]（化学热）

铁水温度：大高炉15000c(物理热)

综合温度：包括渣碱度

低si必须以物理温度够为前提。低Si先决条件很多。

（4）造渣制度:炉渣碱度表示方法：

二元碱度=CaO/SiO2（含F渣(CaO-1.473F)/SiO2）

三元碱度=CaO+MgO/SiO2

四元碱度=CaO+MgO/SiO2+AL2O3

选择原则：初渣形成尽量晚，软熔区间要窄有良好流动性（根据相图）脱S能力强，LS=(S)/[S]>20

有利于还原稳定性。

含F渣：初渣生成早、稀、 热熔低

含Ti渣：初渣生成晚、粘、易产生泡沫渣。

含AL2O3渣:一般>16%易出问题

日照（AL2O3）>16%,最高达18～20％以上,提高MgO应付。将四元碱度维持在0.95-1.0。高MgO渣有利排K、Na脱S提高MgO软化温度。

{A}

{Si} RO

{S}

碱负荷安全界限，一般认为<4.5kg/t铁。

碱负荷高的高炉，要采用低碱度、高MgO渣，并采取定期轮流排碱措施。

鞍钢2.29kg/t铁，包钢由11-12降至5.5-6.0kg/t 铁、八钢5.5kg/t 铁、韶钢4.256/t铁，1994年邯钢5.5kg/t铁，（当时用部分与非矿粉及块矿）。

（5）冷却制度： （中部调剂）

软水密闭循环，（唐钢首用，武钢发展），铜冷却壁、全身冷却、钢砖冷却。水温差、热负荷、热流强度。

武钢经验：铜冷却壁壁体温度40～55℃，最高≯150℃

上部冷却壁壁体温度<100℃

铜冷却壁：Δt=2.5-4.5℃

炉缸、炉底、浸蚀摸型。

高炉基本操作制度必须遵循“下部是基础，上部为主导，中部为辅助”的原则，力争达到上稳、下活、中开阔。

6、实行正确的操作方法

有了正确的生产、技术方针，选准了基本操作制度以后，如何正确进行日常操作就是决定高炉生产能否长期稳定的经常性的工作。

高炉炉长、工长（作业长、操作）是执行高炉日常技术操作的主要人物。

（1）确定日常操作方针（炉长）

料批／班；炉温：｛Si｝和Ｔ物℃

碱度；顶压；风温；风量（Ｏ2量）；

装料制度；配料综合焦比（燃炉比）

（2）日常调剂原则

①料批：保证达到规定，炉温足上限，不足下限，提料速时，风量未达到规定，先加风，然后加Ｏ2，减料速时，先减Ｏ2，后减风。

②炉温：料速正常时，调煤量。

向热时，减煤量，反之反是。

料速不正常时，同时动Ｏ2或风量。

③碱度：连续三炉超标且原燃料成份无自然变化时应调剂。

④负荷调剂：料批正常，煤量下限应加负荷（降入炉焦比；反之反是，料批不正常，如料慢向热，应先跑够料批；料快向凉应减Ｏ2）。煤量酌情处理。

⑤顶压：一般维持不变，炉凉ΔＰ低时，可适当降Ｐk。

⑥风温：一般全用（关冷风大闸），特殊炉况可动。

⑦料制：一般不动。根据煤气分布变化可微调，即调整圈数。发展方向是大角度、大角差、大批重、平铺。

包钢模拟料钟上料，搞小料批倒装并适当降低负荷，可快速恢复炉况。

单环布料时，可用中心焦量保顺行。也可搞多单环（包钢）。

布料器故障：α角不能调整时，可手动固定于某正常角，然后矿焦选不同料线。

⑧矿批：一般固定矿批，调焦炭，失常时应果断减小料批。恢复时先动矿批。

（3）搞好日常操作要做到以下三点：

①分析好上班、操作好本班、照顾好玻璃

②料批、炉温、碱度三稳定

③判断准确、调剂及时、调剂量相当

包钢炉瘤攻关总结出：“八二五三”操作规范

<八>组织高炉生产要执行八字生产方针

安全、顺行、稳定、均衡

<二>管理高炉要突出贯彻两个精字原则：

精心备料、精心操作

厂内精料：烧结筛效改进保<5mm入炉≤3％，烧结成份对号入座，各种焦装法、焦丁装法、球团装法、小烧装法，包钢槽上过筛分组装料。

精心操作：勤、准、稳、狠、细。

<五>选择高炉基本制度要注意五个一点

炉温高一点

碱度低一点

边缘重一点

炉缸工作活跃一点

冷却制度上弱下强一点

<三>三个三句话：

掌握高炉要做到：分析好上班、操作好本班、照顾好下班。

操作高炉要做到：料批、炉温、碱度三稳定。

调剂高炉要做到：判断准确、调剂及时、调剂量相当。

四、制定和储备各系统应变方案，抓好外围生产管理，消灭各种事故和小耽误

高炉生产系统庞大而复杂，高炉稳定顺行总是相对的，不可能有绝对顺行。为使高炉长期稳定顺行，必须根据条件制定和储备一些应变方案。

1、从设计建设上采取必要的应变措施

供料系统的多渠道灵活性

必要的储备料场、料槽

风机的拨风装置

供电供水供气（O2蒸气）双路保险。

事故水塔的设立

倒流放散伐的应用

2、各系统日常应变措施

3、高炉炉况失常处理应变本领

4、加强设备管理：设备是生

产的保障线，理顺设备与生产的关系

加强点检，搞好定修，抓好苗头，防患未然。

建立设备档案，定期更换。

减少设备休风率，单独考核。

5、 抓好炉前工作：（事故点）

争分夺秒，正点出铁，出净渣铁，消灭事故。

6、 炉内是关键点：

精心操作，维持顺行，保证炉温，跑足料批。

题外话：

如何判断高炉炼铁领导者、工作者的技术操作水平

主要领导者：抓精料和装备水平的意识和能力

厂、炉级决策者：探索基本操作制度能力

工长、操炉：三个三的水平。

目前由于国内高炉炼铁生产发展很快，一些未在基层经过较长时期锻炼的人物纷纷走上各级领导岗位，即使在基层干过很长时间的人，因为高炉由小到大过程较快，他们实际生产经验太小，加上事务性工作多，往往不能适应高炉技术发展，决策能力有待尽速提高。如果说要受教育，首先是这些人要先行。

领导多学决策学，自己不一定什么都懂。高炉工作者多学些哲学、逻辑学，高炉生产过程充满辩证法，一般讲同一现象不能可重现，因此，多注意解决思路问题，千方不可照搬照抄。

思路通万事通，思路不对，必然失败。

两种思路，两种决策，两种结果。

建议炼铁有关大的、全局性会议邀请公司厂主要领导参加。

关于三超问题：

学生超老师、徒弟超师傅、儿子超老子，这是历史必然。

老人要主动把经验交后来者。后人超前人应感到骄傲。

多换思想少换人。