第一篇：高爐學習資料2

84、噴吹煤粉對高爐有什么影響？

答：1）爐缸煤氣量增加，鼓風動能增加，燃燒帶擴大；（2）理論燃燒溫度下降，而爐缸中心溫度均勻并略有上升；（3）料柱阻損增加，壓差升高；（4）間接還原增加，直接還原降低。85、高爐富氧鼓風冶煉有何特征？

答： 1）理論燃燒溫度升高；（2）單位生鐵煤氣量減少，允許提高冶強增加產量；（3）單位焦炭燃燒生成的煤氣量減少，可改善爐內熱利用，降低爐頂溫度；（4）有利于間接還原；（5）如冶煉強度不變，使風口回旋區縮小，引起邊緣氣流發展；（6）爐頂煤氣熱值升高；（7）鼓風帶入的熱量減少。86、富氧噴煤高爐大涼如何處理？

答：首先停氧、減煤實行慢風操作，減輕負荷，在上部補加焦炭，并及時出凈渣鐵，增加出鐵次數。如想恢復的快，可以休風堵上部分風口，用少量風口送風，待爐缸熱量充足時再逐步捅開被堵的風口。這種爐況首先應防止涌渣，燒穿風口與直吹管或造成大面積灌渣，造成爐缸凍結。87、大鐘不均壓造成大鐘不能開啟的原因和處理方法有哪些？

答：（1）均壓管路堵塞，可借休風機會處理或通蒸汽進行清掃；（2）文氏管水位過高，壓損大，引起大鐘不均壓，應通知洗氣調整水位；（3）小鐘或放散閥無法關嚴，小鐘泄漏嚴重，應改常壓開鐘；（4）大鐘均壓閥實際不工作，改常壓后處理均壓；（5）潤滑不好或密封圈堵死，可手動打油沖洗或更換密封圈。88、小鐘不能開啟的原因和處理方法？

答：（1）放散管路堵塞，可單開放散閥或改常壓操作；（2）大鐘或均壓閥無法關嚴，大鐘泄漏嚴重，可提前放散，延長放散時間或改常壓；（3）小鐘控制系統故障，應立即查明原因進行處理。89、鐵口失常的原因有哪些？

答：（1）鐵口過淺；（2）鐵流過小；（3）鐵流過大；（4）鐵口眼被殘鐵渣及焦炭堵塞；（5）泥套過淺；（6）鐵口潮；（7）鐵口角度過大；（8）鐵口孔道長期過斜；（9）泥炮故障，長期跑泥；（10）炮泥質量差。90、發生出鐵跑大流的原因？

答：（1）鐵口過淺，渣鐵沒出凈，爐缸內積存大量渣鐵；（2）鐵口淺時，鐵口開的太大；（3）鐵口漏，鐵流過小，采取悶炮措施后；（4）潮鐵口出鐵，使鐵口發生打“火箭炮”，造成鐵口眼迅速擴大；（5）炮泥質量不好，抗渣鐵沖刷能力差，見下渣后，鐵口迅速擴大。91、爐頂著火的原因與處理？

答：

1、爐頂著火原因：（1）爐頂溫度過高；（2）空料線太深而未及時減風或減風不夠；（3）冷卻設備漏水太多未及時控制；（4）有明顯的管道行程。

2、處理方法：（1）迅速向爐頂通蒸汽；（2）立即減風，以濕料壓爐頂溫度；（3）迅速查出著火原因，若是 1

漏水造成，應立即減水或關水；（4）爐頂外部打水；（5）上述措施無效時，休風處理。92、爐子大涼對爐前操作有哪些要求？

答：（1）鐵口盡量開大，噴吹鐵口，出凈涼渣鐵，消除風口涌渣；（2）加強風口吹管的監視工作，防止自動灌渣燒出；（3）保持小坑暢通，必要時一爐一放殘鐵或做好臨時小坑；（4）及時清理好出鐵場，保證隨時出鐵。

93、頂燃式熱風爐的有點是什么？

答：優點：（1）取消了隔墻，從根本上消除了內燃時熱風爐的致命弱點（隔墻裂縫、掉磚、倒塌、燒穿），在容量相同的情況下，蓄熱面積增加25～30％。（2）高溫熱量集中，減少了熱損，有利于提高烘頂溫度；（3）爐型簡單，結構強度好，磚型少，砌筑容易。（4）改善了耐火材料的工作條件，下部負荷重的地區工作溫度低，上部工作溫度高但負荷輕。（5）占地面積小，節省投資。94、高爐本體熱電偶是如何布置的？

答：（1）爐基熱電偶位于高爐基礎和耐熱基墩下表面之間，位置在耐熱基墩內距下表面約150mm的高爐中心處。（2）爐底熱電偶位于高爐耐熱基墩上表面和爐底磚襯之間，位置在耐熱基墩內距上表面約100mm高爐中心處。（3）爐腰熱電偶位于爐身和爐腰交界處，距爐墻內表面約50mm，共4支。（4）爐身熱電偶位于爐身中部，在扁水箱和鑲磚冷卻壁之間，距爐墻內表面約50mm處，共4支。（5）爐頂熱電偶位于爐頂煤氣導出管直段下部管道中間，共4支。95、管道行程有哪些原因？

答：管道行程是在高爐某一局部區域煤氣過分發展的表現，其原因有：（1）原燃料質量變壞；（2）風量與料柱透氣性不相適應，風量過大；（3）爐溫波動大，導致成渣帶透氣性變壞和促使煤氣體積發生過大變化；（4）虧料線作業，布料亂或導致邊緣過重；（5）布料不合理，出現固定方位偏析；（6）風口布局不合理；（7）爐型不規則，在侵蝕嚴重處易生成管道。96、簡述高爐斷水時配管工的操作？

斷水原因：斷水原因多數為管道炸裂或水泵停電、水泵故障

答：（1）高爐斷水后，配管工應立即報告工長，進行休風操作；（2）高爐斷水后，不能馬上來水，應關死過濾門；（3）來水后，應慢慢開啟來水閥門，以防爆炸造成重大人身設備事故；（4）停水時間過長，風渣口中、小燒紅時，應立即關其閥門，待來水后，逐個慢開，防止爆炸。（5）水壓恢復正常后，要立即檢查各冷卻設備，首渣口大、中、小套，如有燒壞堵塞要立即處理。97、試述成渣帶對高爐冶煉的影響？

答：成渣帶的厚薄、高低及波動，對高爐冶煉過程有直接的影響，成渣帶位置高，爐渣進入爐缸時，帶入的熱量 2

于爐缸溫度的提高，成渣帶過低，不利于爐況的順行，因成渣帶過低，大量的礦石直接到爐腹才開始熔化成渣，的爐料，會因爐腹容積的縮小而發生卡塞難行。成渣帶厚，料柱的透氣性變差也不利于爐況順行。因此，在高爐希望保持適宜穩定的成渣帶位置。

98、連續滑料的征兆是什么？滑料的危害？

答：征兆：（1）料尺連續出現停滯和塌落現象；（2）風壓、風量不穩，劇烈波動，接受風量能力很差；（3）壓力出現尖峰，劇烈波動；（4）風口工作不均，部分風口有升降和涌渣現象，嚴重時自動灌渣；（5）爐溫波動渣、鐵溫度顯著下降。

危害：高爐滑料影響礦石的預熱與還原，打亂了煤氣流的正常分布，特別是高爐連續滑料時，會促使爐缸急劇向硫升高，甚至造成風口灌渣、凍結等事故。99、試述用紅焦及倒流休風爐頂點火的操作程序。

答：（1）紅焦點火：①全關爐頂蒸汽；②開小鐘并鎖死；③將紅焦裝入料車，并在料坑口往料車內加入木柴油棉有火苗時拉上爐頂；④開大鐘，把紅焦放入爐內；⑤開大鐘下人孔，并帶上油棉紗準備再次點火。

（2）倒流點火：①全關爐頂蒸汽；②通知熱風爐休風；③打開1～3個視孔蓋，倒流閥開1/3～1/2；④打開大鐘并用油棉紗點火；⑤爐頂燃燒正常后停止倒流。注：倒流休風不適于停爐和冷卻設備大量漏水。100、突然停風機高爐工長如何操作？

答：（1）打開放風閥，向熱風爐、洗氣、鼓風機等單位同時發出“休風”信號。（2）關混風調節閥和混風大閘。爐頂，除塵蒸汽。（4）打開爐頂和除塵器放散閥，關煤氣切斷閥。（5）改常壓操作，檢查各風口是否灌渣并作相101、高爐突然停水或水壓降低的處理？

答：（1）高爐突然停水，應立即休風。（2）高爐水壓低于規定值，但在100kPa以上時減風壓至低于水壓50kP100kPa以下時，應立即休風。（3）停水后，應當迅速關閉從上至下的所有冷卻設備閥門，防止來水后，大量損壞（4）來水后，要慢開冷卻閥門，使冷卻壁逐漸冷卻，防止損壞冷卻設備。（5）送水后，從上至下逐個檢查冷卻保復風后無漏水。（6）熱風爐全部停水時，應立即休風，如果只是個別熱風爐停水可換爐繼續送風。102、高爐噴吹燃料后操作上應作哪些調整？

答：噴吹燃料后，由于中心氣流發展，容易出現邊緣堆積和上部氣流不穩的現象，所以操作方針應是全面活躍爐上部氣流。為此：（1）上部調劑主要是擴大料批，增加倒裝，提高料線；（2）下部調劑主要是擴大風口，縮短風增加風量；（3）運用調劑噴吹量來控制爐溫，噴吹燃料的高爐，可以把風溫固定在最高水平上，停止加濕，用噴量來調節爐溫，但要注意控制噴吹數量和掌握熱滯后時間。103、高堿度燒結礦有何特性？

答：特性：（1）高堿度燒結礦具有強度高、穩定性好、粒度均勻、粉末少的特點。（2）高堿度燒結礦的還原性高堿度燒結礦的軟化開始溫度和終了溫度均有所下降，軟化溫度區間變寬。（4）高堿度燒結礦的含硫量有所升高104、什么叫風口前理論燃燒溫度？

答：風口前焦炭燃燒所能達到的最高溫度，即假定風口前焦炭燃燒放出的熱量全部用來加熱燃燒產物時所能達到度叫做風口前理論燃燒溫度。理論燃燒溫度是指燃燒帶在理論上能達到的最高溫度，生產中一般指燃燒帶燃燒焦炭而爐缸溫度一般是指爐缸渣鐵的溫度。理論燃燒溫度可達1800～2400℃，爐缸溫度一般在1500℃左右。105、高壓操作有哪些效果？

答：（1）有利于冶強提高，增加產量，改善煤氣硫分布，有消除管道作用，降低煤氣流速，促進高爐穩定順行。利于高爐穩定順行：上、下壓差降低，煤氣對爐料下降阻力降低，有利于高爐順行。（3）降低焦比：①高爐順行煤氣分布，提高高爐熱能化學能的利用；②產量提高，單位生鐵熱量損失減少；③爐塵吹出量減少，實際負荷增106、高爐熱行象征及處理方法？

答：象征：（1）初期風壓穩定逐漸升高，風量相應減少，過熱時風壓波動大；（2）料速變慢，嚴重時出現停滯（3）渣水溫度充沛，流動性好，光亮奪目；（4）鐵溝火花減少，生鐵含硅升高；（5）風口明亮耀眼；（6）爐高；（7）洗滌塔排水由深變淺。

處理方法：（1）爐子已熱料速變慢，可降風溫、減少噴吹量；（2）風壓升高時，短期改變裝料制度，發展邊緣長期過熱，應增加焦炭負荷；（4）盡可能增大風量；（5）爐熱難行，可適當臨時減風、減氧或停氧。107、判斷爐況有哪些主要方法？

答：A直接觀察法：（1）看出鐵；（2）看出渣；（3）看風口；（4）看料速；

B利用儀器觀察；(1)熱風壓力；（2）風量；（3）爐頂壓力和爐身靜壓力；（4）爐頂溫度；（5）爐喉溫度；（（7）爐頂煤氣成份。C綜合判斷；

108、高爐結瘤的原因是什么？如何判斷？

答：A原因：（1）原燃料條件差，粉末多，軟化溫度低，礦石品種多，成分波動大；堿金屬及鉛、鋅等有害雜質爐料分布不合適或石灰落在邊緣；（3）操作制度與客觀條件脫節，維持過高冶煉強度，忽視穩定順行；（4）爐裝料設備有缺陷，造成爐料及煤氣流分布不當；（5）冷卻強度過大或漏水，產生爐墻粘結；（6）處理低料線、料不當，長期堵風口操作，或長期休風后復風處理不當。

B預防；（1）禁止長時間過深的低料線操作；（2）爐身冷卻強度合理，禁止冷卻設備長期漏水；（3）上下部調合，在不影響順行的條件下，采取加重邊緣，控制邊緣氣流；（4）避免高爐長期的管道、塌料、懸料操作，一旦要及時處理。（5）穩定配比料，穩定操作，穩定造渣制度，穩定熱制度。

109、高爐懸料原因及象征是什么？

答：A原因：（1）原燃料粉末增多，強度變差、料柱透氣性嚴重惡化；（2）熱制度失常、行程過熱；（3）爐內結厚；（4）造渣制度失常；（5）休風時間過長或重負荷下達無計劃休風。

B象征：（1）上部懸料：熱風壓力升高，風量減少，風口焦碳較活；（2）下部懸料：懸料前風壓逐漸升高，風風口前焦碳呆滯；（3）無論上部還是下部懸料，料線均不動，爐頂壓力下降，透氣性降低。

110、冶煉低硅鐵的措施有哪些？

答：A選擇合適的爐渣成分；B降低軟熔帶位置C增加礦批，采用控制邊緣和疏松中心的裝料制度D穩定爐料成焦炭質量E充分發揮渣中MGO的作用，F精心操作。111．CO2+C=2CO一般叫什么反應？對高爐冶煉有何影響？

答：該反應叫氣化反應，其對高爐冶煉過程的影響有：A消耗焦炭B吸收高溫區熱量C破壞焦炭強度D影響料柱112．礦石的高溫冶金性能包括哪些內容？

答：A還原性B還原強度C低溫還原粉化率D還原膨脹系數E荷重軟化溫度F溶滴特性。113．高爐冶煉要實現“一精七高五低”是指什么？

答：一精：精料。七高：高風溫，高噴煤量，高頂壓，高煤氣利用率，高利用系數，高自動化程度，高壽命。五量，低硅，低焦比，低能耗，低成本。

114．為什么坐料后與虧料線時，一般不取爐喉煤氣樣？

答：爐喉煤氣是按規定方向取樣的，每一個方向的煤氣成分可反映出該方向對應的縱向布料的多少及煤氣分布的果在坐料后，虧料線時，料面以上存在一定的QQ空間，原煤氣流分布已被破壞，所以再取爐喉煤氣樣不能反映真實情況，因此應等到趕上料線后再取樣。

115．冷卻水溫差的變化能否反映爐況的變化？為什么？

答：能。因為冷卻水溫度的高低反映著爐內相應爐墻溫度的高低，而爐墻溫度的高低受到相應部位煤氣分布的多的厚薄的影響，若該部位煤氣分布少或爐墻結厚，則相應的冷卻水出水溫度低，水溫差就低，反之，水溫差就高卻水溫差的變化可以反映出爐況的變化。

116．高爐操作中高風溫難以維持的原因有哪些？如何解決？

答：有兩個原因：A風溫提高后，爐缸溫度隨之升高并使爐缸煤氣體膨脹，故煤氣流速增大，易導致下部懸料。溫后，風口前燃燒溫度提高，SIO將大量產生，它隨煤氣上升的過程中，在爐腹以上的較低溫度部位又重新凝結料并沉積于爐料空隙之間，嚴重惡化料柱透氣性，導致爐況不順，易造成塌料或懸料。

解決辦法：A選擇含粉少及高溫冶金性能好的原燃料，改善料柱透氣性，B增加噴煤量，配合相應的冶煉制度，精心

【本章學習要點】本章學習高爐基本操作制度的內容及操作方法，爐前操作指標的確定，出鐵操作，撇渣器操作、放渣操作，熱風爐的操作特點及燃燒制度、送風制度和換爐操作，高爐噴吹用煤的性能要求,噴吹系統的組成,噴吹工藝流程等。

第一節 高爐基本操作制度

高爐冶煉是一個連續而復雜的物理、化學過程，它不但包含有爐料的下降與煤氣流的上升之間產生的熱量和動量的傳遞，還包括煤氣流與礦石之間的傳質現象。只有動量、熱量和質量的傳遞穩定進行，高爐爐況才能穩定順行。高爐要取得較好的生產技術經濟指標，必須實現高爐爐況的穩定順行。高爐爐況穩定順行一般是指爐內的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩定充沛，生鐵合格，高產低耗。要使爐況穩定順行，高爐操作必須穩定，這主要包括風量、風壓、料批穩定、爐溫穩定和爐渣堿度穩定以及調節手段穩定，而其主要標志是爐內煤氣流分布合理和爐溫正常。

高爐冶煉的影響因素十分復雜，主要包括原燃料物理性能和化學成分的變化；氣候條件的波動；高爐設備狀況的影響；操作者的水平差異以及各班操作的統一程度等。這些都將給爐況帶來經常性的波動。高爐操作者的任務就是隨時掌握影響爐況波動的因素，準確地把握外界條件的變動，對爐況做出及時、正確的判斷，及早采取恰當的調劑措施，保證高爐生產穩定順行，取得較好的技術經濟指標。

選擇合理的操作制度是高爐操作的基本任務。操作制度是根據高爐具體條件(如高爐爐型、設備水平、原料條件、生產計劃及品種指標要求)制定的高爐操作準則。合理的操作制度能保證煤氣流的合理分布和良好的爐缸工作狀態，促使高爐穩定順行，從而獲得優質、高產、低耗和長壽的冶煉效果。

高爐基本操作制度包括：裝料制度、送風制度、爐缸熱制度和造渣制度。高爐操作應根據高爐強化程度、冶煉的生鐵品種、原燃料質量、高爐爐型及設備狀況來選擇合理的操作制度，并靈活運用上下部調節與負荷調節手段，促使高爐穩定順行。

一． 爐缸熱制度

爐缸熱制度是指高爐爐缸所應具有的溫度和熱量水平。爐缸熱制度直接反映爐缸的工作狀態，穩定均勻而充沛的熱制度是高爐穩定順行的基礎。爐溫一般指高爐爐渣和鐵水的溫度，爐渣和鐵水的溫度隨冶煉品種、爐渣堿度、高爐容積大小的不同而不同，鐵水溫度一般為1350～1550℃，爐渣溫度一般比鐵水溫度高50～100℃。爐溫是否正常不但要看渣鐵溫度的高低，還要看出鐵過程中鐵水、爐渣化學成分的變化情況，即觀察出鐵過程中渣鐵溫度的穩定情況。生產中常用生鐵含硅量的高低來表示高爐爐溫水平。鐵水中含硅量越高，鐵水溫度越高，反之則鐵水溫度越低。依據鐵水溫度控制高爐操作參數，可以準確地掌握高爐熱態走勢，保持高爐長期穩定順行。

一般而言，用渣鐵溫度代表爐溫的，稱為“物理熱”；用生鐵含硅量代表爐溫的，稱為“化學熱”。

（一）熱制度的選擇

熱制度的選擇主要根據高爐的具體特點、冶煉品種和高爐使用原燃料條件來決定。選擇合理的熱制度應結合以下幾方面來考慮：

1.根據生產鐵種的需要，選擇生鐵含硅量在經濟合理的水平。冶煉煉鋼生鐵時，[Si]含量一般控制在0．3％～0．6％之間。冶煉鑄造生鐵時，按用戶要求選擇[Si]含量。為穩定爐溫，上、下兩爐[Si]含量波動應小于0．1％，并努力降低[Si]含量的標準偏差。.根據原料條件選擇生鐵含硅量。冶煉含釩鈦鐵礦石時，允許較低的生鐵含硅量。對高爐爐溫的要求不但要選擇鐵水中的[Si]，還應與鐵水中的[Ti]綜合考慮，可以用鐵水的[Si]+[Ti]來表示爐溫。

3.結合高爐設備情況選擇熱制度，如爐缸嚴重侵蝕時，以冶煉鑄造鐵為好，因為提高生鐵含硅量，可促進石墨碳的析出，對爐缸有一定的維護作用。

4.結合技術操作水平與管理水平選擇熱制度，原燃料強度差、粉末多、含硫高、穩定性較差時，應維持較高的爐溫；反之在原燃料管理穩定、強度好、粉末少、含硫低的條件下，可維持較低的生鐵含硅量。

(二)影響熱制度的主要因素

高爐生產中影響熱制度波動的因素很多。任何影響爐內熱量收支平衡的因素都會引起熱制度波動，影響因素主要有以下幾個方面：

1．原燃料性質變化：主要包括焦炭灰分、含硫量、焦炭強度、礦石品位、還原性、粒度、含粉率、熟料率、熔劑量等的變化。

礦石品位、粒度、還原性等的波動對爐況影響較大，一般礦石品位提高1％，焦比約降低2％，產量提高3％。燒結礦中FeO含量增加l％，焦比升高l．5％。礦石粒度均勻有利于透氣性改善和煤氣利用率提高。上述因素都會帶來熱制度的變化。

一般情況下，焦炭帶入爐內的硫量約為硫負荷的70％～80％。生產統計表明，焦炭含硫增加0．1％，焦比升高l．2％～2．0％；灰分增加l％，焦比上升2％左右。因此，焦炭含硫量及灰分的波動，對高爐熱制度都有很大的影響。隨著高爐煤比的提高，在考慮焦炭含硫量和灰分對熱制度影響的同時，還應充分考慮煤粉發熱量、含硫量和灰分含量的波動對熱制度的影響。

2.冶煉參數的變動：主要包括冶煉強度、風溫、濕度、富氧量、爐頂壓力、爐頂煤氣CO2含量等的變化。

鼓風帶入的物理熱是高爐生產主要熱量來源之一，調節風溫可以很快改變爐缸熱制度。噴吹燃料也是高爐熱量和還原劑的來源，噴吹燃料會改變爐缸煤氣流分布。風量的增減使料速發生變化，風量增加，煤氣停留時問縮短，直接還原增加，會造成爐溫向涼；裝料制度如批重和料線等對煤氣分布、熱交換和還原反應產生直接影響。

3.設備故障及其他方面的變化：下雨等天氣變化導致入爐原燃料含水量增加、入爐料稱量誤差等都能使爐缸熱制度發生變化。高爐爐頂設備故障，懸料、崩料和低料線時，爐料與煤氣流分布受到破壞，大量未經預熱的爐料

直接進入爐缸，爐缸熱量消耗的增加使爐缸溫度降低，爐溫向涼甚至大涼。同樣冷卻設備漏水，導致爐缸熱量消耗的增加使爐缸溫度降低，造成爐冷直至爐缸凍結。因此，為了保證爐缸溫度充足，當遇到異常爐況時，必須及時而準確地調節焦炭負荷。

二.送風制度

送風制度是指在一定的冶煉條件下，確定合適的鼓風參數和風口進風狀態，達到初始煤氣流的合理分布，使爐缸工作均勻活躍，爐況穩定順行。通過選擇合適的風口面積、風量、風溫、濕分、噴吹量、富氧量等參數，并根據爐況變化對這些參數進行調節，達到爐況穩定順行和煤氣利用改善的目的。

(一)選擇適宜的鼓風動能

高爐鼓風通過風口時所具有的速度稱為風速，它有標準風速和實際風速兩種表示方法；而高爐鼓風所具有的機械能叫鼓風動能。鼓風動能與冶煉條件相關，它決定初始氣流的分布。因此，根據冶煉條件變化，選擇適宜鼓風動能，是維持氣流合理分布的關鍵。

1．鼓風動能與原料條件的關系。原燃料條件好，能改善爐料透氣性，利于高爐強化冶煉，允許使用較高的鼓風動能。原燃料條件差，透氣性不好，不利于高爐強化冶煉，只能維持較低的鼓風動能。

2．鼓風動能與燃料噴吹量的關系。高爐噴吹煤粉，爐缸煤氣體積增加，中心氣流趨于發展，需適當擴大風口面積，降低鼓風動能，以維持合理的煤氣分布。

但隨著冶煉條件的變化，噴吹煤粉量增加，邊緣氣流增加。這時不但不能擴大風口面積，反而應縮小風口面積。因此，煤比變動量大時，鼓風動能的變化方向應根據具體實際情況而定。

3．選擇適宜的風口面積和長度。在一定風量條件下，風口面積和長度對風口的進風狀態起決定性作用。冶煉強度必須與合適的鼓風動能相配合。風口面積一定，增加風量，冶強提高，鼓風動能加大，促使中心氣流發展。為保持合理的氣流分布，維持適宜的回旋區長度，必須相應擴大風口面積，降低鼓風動能。

在一定冶煉強度下，高爐有效容積與鼓風動能的關系見表4—1。高爐適宜的鼓風動能隨爐容的擴大而增加。大型高爐爐缸直徑較大，要使煤氣分布合理，應提高鼓風動能，適當增加回旋區長度。爐容相近，矮胖多風口高爐鼓風動能相應增加。

鼓風動能是否合適的直觀表象見表4—2。在高強度冶煉時，由于風量、風溫保持最高水平，通常根據合適的鼓風動能來選擇風口進風面積，有時也用改變風口長度的辦法調節邊緣與中心氣流，調節風口直徑和長度便成為下部調節的重要手段。

高爐失常時，由于長期減風操作而造成爐缸中心堆積，爐缸工作狀態出現異常。為盡快消除爐況失常，可以采取發展中心氣流，活躍爐缸工作的措施，即縮小風口面積或堵死部分風口。但堵風口時間不宜過長，以免產生爐缸局部堆積和爐墻局部積厚。

為保持合理的初始煤氣分布，應盡量采用等徑的風口，大小風口混用時，力求均勻分布。但為了糾正爐型或煤氣流分布失常除外。

使用長風口送風易使循環區向爐缸中心移動，有利于吹透中心和保護爐墻。如高爐爐墻侵蝕嚴重或長期低冶煉強度生產時，可采用長風口操作。為提高爐缸溫度，風口角度可控制在3°～5°。

表4—1 高爐有效容積與鼓風動能的關系

表4—2 鼓風動能變化對有關參數的影響

（二）選擇合理的理論燃燒溫度 1．合理的理論燃燒溫度

高爐的熱量幾乎全部來自風口前燃料燃燒和鼓風帶入的物理熱。風口前焦炭和噴吹燃料燃燒所能達到的最高絕熱溫度，即假定風口前燃料燃燒放出的熱量全部用來加熱燃燒產物時所能達到的最高溫度，叫風口前理論燃燒溫度。

理論燃燒溫度的高低不僅決定了爐缸的熱狀態，而且決定爐缸煤氣溫度，對爐料加熱和還原以及渣鐵溫度和成分、脫硫等產生重大影響。

適宜的理論燃燒溫度，應能滿足高爐正常冶煉所需的爐缸溫度和熱量，保證渣鐵的充分加熱和還原反應的順利進行。理論燃燒溫度提高，渣鐵溫度相應提高，見圖4—1。大高爐爐缸直徑大，爐缸中心溫度低，為維持其透氣性和透液性，應采用較高的理論燃燒溫度，見圖4—2。理論燃燒溫度過高，高爐壓差升高，爐況不順。理論燃燒溫度過低，渣鐵溫度不足，爐況不順，嚴重時會導致風口灌渣，甚至爐冷事故。

圖4—1 理論燃燒溫度t理與鐵水溫度的關系

圖4—2 爐容與理論燃燒溫度t理的關系

2．影響理論燃燒溫度的因素

(1)鼓風溫度。鼓風溫度升高，則帶入爐缸的物理熱增加，從而使t理升高。一般每±100℃風溫可影響理論燃燒溫度±80℃。

(2)鼓風濕分。由于水分分解吸熱，鼓風濕分增加，t理降低。鼓風中±1g／m3濕分，風溫干9℃。

(3)鼓風富氧率。鼓風富氧率提高，N2含量降低，從而使t理升高。鼓風含氧量±l％，風溫±35～45℃

(4)噴吹燃料。高爐噴吹燃料后，噴吹物的加熱、分解和裂化使t理降低。各種燃料的分解熱不同，對t理的影響也不同。對t理影響的順序為天然氣、重油、煙煤、無煙煤，噴吹天然氣時t理降低幅度最大。每噴吹10kg煤粉t理降低20～30℃，無煙煤為下限，煙煤為上限。

（三）送風制度的調節

(1)

風量。風量對爐料下降、煤氣流分布和熱制度都將產生影響。一般情況下，增加風量，綜合冶煉強度提高。在燃料比降低或燃料比維持不變的情況下，風量增加，下料速度加快，生鐵產量增加。

在爐況穩定的條件下，風量波動不宜太大，并保持料批穩定，料速超過正常規定應及時減少風量。當高爐出現懸料、崩料或低料線時，要及時減風，并一次減到所需水平。渣鐵未出凈時，減風應密切注意風口狀況，防止風口灌渣。

當爐況轉順，需要加風時，不能一次到位，防止高爐順行破壞。兩次加風應有一定的時間間隔。

(2)風溫。提高風溫可大幅度地降低焦比，是強化高爐冶煉的主要措施。提高風溫能增加鼓風動能，提高爐缸溫度活躍爐缸工作，促進煤氣流初始分布合理，改善噴吹燃料的效果。因此，高爐生產應采用高風溫操作，充分發揮熱風爐的能力。

在噴吹燃料情況下，一般不使用風溫調節爐況，而是將風溫固定在較高水平上，通過噴吹量的增減來調節爐溫。這樣可最大限度發揮高風溫的作用，維持合理的風口前理論燃燒溫度。

當爐熱難行需要撤風溫時，幅度要大些，一次撤到高爐需要的水平；爐況恢復時提高風溫幅度要小，可根據爐溫和爐況接受程度，逐漸將風溫提 10

高到需要的水平，防止煤氣體積迅速膨脹而破壞順行。提高風溫速度不超過50℃／h。

在操作過程中，應保持風溫穩定，換爐前后風溫波動應小于30℃。目前熱風爐采用交叉并聯送風制度風溫波動降低。

(3)風壓。風壓直接反映爐內煤氣與料柱透氣性的適應情況，它的波動是冶煉過程的綜合反映。目前高爐普遍裝備有透氣性指數儀表，對爐況變化反應靈敏，有利于操作者判斷爐況。

(4)鼓風濕分。鼓風中濕分增加lg／m3，相當于風溫降低9℃，但水分分解出的氫在爐內參加還原反應，又放出相當于3℃風溫的熱量。加濕鼓風需要熱補償，對降低焦比不利。因此，噴吹燃料的高爐，基本上不采用加濕鼓風。有些大氣溫度變化較大地區的高爐，采用脫濕鼓風技術，取得爐況穩定、焦比降低的良好效果。

(5)噴吹燃料。噴吹燃料在熱能和化學能方面可以取代焦炭的作用。但是，不同燃料在不同情況下，代替焦炭的數量是不一樣的。通常把單位燃料能替換焦炭的數量稱為置換比。

隨著噴吹量的增加，置換比逐漸降低。這是由于噴吹的燃料在風口回旋區加熱、分解和氣化時要消耗一定的熱量，導致爐缸溫度降低。噴吹燃料越多，爐缸溫度降低也越多。而爐缸溫度的降低，燃料的燃燒率也降低。因此，在噴吹量不斷增加的同時，應充分考慮由于置換比降低對高爐冶煉帶來的不利影響，并采取措施提高置換比。這些措施包括提高風溫給予熱補償、提高燃燒率，改善原料條件以及選用合適的操作制度。

噴吹燃料進入風口后，其組分分解需要吸收熱量，其燃燒反應、分解反應的產物參加對礦石的加熱和還原后才放出熱量，因此爐溫的變化要經過一段時間才能反映出來，這種爐溫變化滯后于噴吹量變化的特性稱為“熱滯后性”。熱滯后時間大約為冶煉周期的70％，熱滯后性隨爐容、冶煉強度、噴吹量等不同而不同。

用噴吹量調節爐溫時，要注意爐溫的趨勢，根據熱滯后時間，做到早調，調劑量準確。噴吹設備臨時發生故障時，必須根據熱滯后時間，準確地進行變料，以防爐溫波動。

(6)富氧鼓風。富氧后能夠提高冶煉強度，增加產量。由于煤氣含氮量減少，單位生鐵煤氣生成量減少，可以提高風口前理論燃燒溫度，有利于提高爐缸溫度，補償噴煤引起的理論燃燒溫度的下降；增加鼓風含氧量，有利于改善噴吹燃料的燃燒；煤氣中N2含量減少，爐腹CO濃度相對增加，有利于間接反應進行；同時爐頂煤氣熱值提高，有利于熱風爐的燃燒，為提高風溫創造條件。

富氧鼓風只有在爐況順行的情況下才能進行，在爐況順行不好(如發生懸料、塌料等情況及爐內壓差高，不接受風量時)不宜使用富氧。在大噴吹情況下，高爐停止噴煤或大幅度減少煤量時，應及時減氧或停氧。

三．裝料制度

裝料制度指爐料裝入爐內的方式方法的有關規定，包括裝入順序、裝入方法、旋轉溜槽傾角、料線和批重等。高爐上部氣流分布調節是通過變更裝料制度，調節爐料在爐喉的分布狀態，從而使氣流分布更合理，充分利用 11

煤氣的熱能和化學能，以達到高爐穩定順行的目的。爐料裝入爐內的設備有鐘式爐頂裝料設備和無鐘爐頂裝料設備。

（一）影響爐料分布的因素

影響爐料分布的因素包括固定條件和可變條件兩個方面。1．固定條件

(1)裝料設備類型(主要分鐘式爐頂和布料器，無鐘爐頂)和結構尺寸(如大鐘傾角、下降速度、邊緣伸出料斗外長度，旋轉溜槽長度等)；

(2)爐喉間隙；

(3)爐料自身特性(粒度、堆角、堆密度、形狀等)。2．可變條件

(1)旋轉溜槽傾角、轉速、旋轉角；(2)活動爐喉位置；(3)料線高度；(4)爐料裝入順序；(5)批重；

(6)煤氣流速等。

（二）固定因素對布料的影響

(1)爐喉間隙。在高爐正常料線范圍內，料流中心離爐墻很近。爐喉間隙愈大，爐料堆尖距爐墻越遠；反之則愈近。批重較大，爐喉間隙小的高爐，總是形成“V”形料面。只有爐喉間隙較大，或采用可調爐喉板，方能形成“倒W”形料面。

(2)大鐘傾角。現在高爐大鐘傾角多為50°～53°。大鐘傾角愈大，爐料愈布向中心。小高爐爐喉直徑小，邊緣和中心的料面高度差不大，故大鐘傾角可小些，以便于向邊緣布料。

(3)大鐘下降速度及行程。大鐘下降速度和爐料滑落速度相等時，大鐘行程大，布料有疏松邊緣的趨勢。大鐘下降進度大于爐料滑落速度時，大鐘行程的大小對布料無明顯影響。大鐘下降速度小于爐料滑落速度時，大鐘行程大有加重邊緣的趨勢。

(4)大鐘邊緣伸出料斗外的長度。大鐘邊緣伸出料斗外的長度愈大，爐料愈易布向爐墻

(三)鐘式爐頂布料

改變裝入順序可使爐喉徑向料層的礦焦比發生改變，從而影響煤氣流的分布。

(1)礦石對焦炭的推擠作用。礦石落入爐內時，對其下的焦炭層產生推擠作用，使焦炭產生徑向遷移；于是礦石落點附近的焦炭層厚度減薄，礦石層自身厚度則增厚；但爐喉中心區焦炭層卻增厚，礦石層厚度隨之減薄。大型高爐爐喉直徑大，推向中心的焦炭阻擋礦石布向中心的現象更為嚴重，以致中心出現無礦區。

(2)不同裝入順序對氣流分布的影響。爐料落入爐內，從堆尖兩側按一定角度形成斜面。堆尖位置與料線、批重、爐料粒度、密度和堆角以及煤氣速度有關；當這些因素一定時，不同裝入順序對煤氣流的分布有不同影響。12

由于爐內焦炭的堆角大于礦石的堆角，所以先裝入礦石加重邊緣，先加入焦炭則發展邊緣。

(四)無料鐘布料 1．無料鐘布料特征

(1)焦炭平臺。鐘式高爐大鐘布料堆尖靠近爐墻，不易形成一個布料平臺，漏斗很深，料面不穩定。無料鐘高爐通過旋轉溜槽進行多環布料，易形成一個焦炭平臺，即料面由平臺和漏斗組成，通過平臺形式調整中心焦炭和礦石量。平臺小，漏斗深，料面不穩定。平臺大，漏斗淺，中心氣流受抑制。適宜的平臺寬度由實踐決定。一旦形成，就保持相對穩定，不作為調整對象。

(2)鐘式布料小粒度隨落點變化，由于堆尖靠近爐墻，故小粒度爐料多集中在邊緣，大粒度爐料滾向中心。無料鐘采用多環布料，形成數個堆尖，故小粒度爐料有較寬的范圍，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。

(3)鐘式高爐大鐘布料時，礦石把焦炭推向中心，使邊緣和中間部位O／C比增加，中心部位焦炭增多。無料鐘高爐旋轉滑槽布料時，料流小而面寬，布料時間長，因而礦石對焦炭的推移作用小，焦炭料面被改動的程度輕，平臺范圍內的O／C比穩定，層狀比較清晰，有利于穩定邊緣氣流。

2．布料方式

無料鐘旋轉溜槽一般設置11個環位，每個環位對應一個傾角，由里向外，傾角逐漸加大。不同爐喉直徑的高爐，環位對應的傾角不同。布料時由外環開始，逐漸向里環進行，可實現多種布料方式。

(1)單環布料。單環布料的控制較為簡單，溜槽只在一個預定角度做旋轉運動。其作用與鐘式布料無大的區別。但調節手段相當靈活，大鐘布料是固定的角度，旋轉溜槽傾角可任意選定，溜槽傾角α越大爐料越布向邊緣。當αC>αO時邊緣焦炭增多，發展邊緣。當αO>αC時邊緣礦石增多，加重邊緣。

(2)螺旋布料。螺旋布料自動進行，它是無料鐘最基本的布料方式。螺旋布料從一個固定角位出發，爐料以定中形式在進行螺旋式的旋轉布料。每批料分成一定份數，每個傾角上份數根據氣流分布情況決定。如發展邊緣氣流，可增加高傾角位置焦炭分數，或減少高傾角位置礦石份數，否則相反。每環布料份數可任意調整，使煤氣流合理分布。

(3)扇形布料。這種布料方式為手動操作。扇形布料時，可在6個預選水平旋轉角度中選擇任意兩個角度，重復進行布料。可預選的角度有0°、60°、l20°、l80°、240°、300°。這種布料方式只適用于處理煤氣流分布失常，且時間不宜太長。

(4)定點布料。這種布料方式手動進行。定點布料可在11個傾角位置中任意角度進行布料，其作用是堵塞煤氣管道行程。3．無鐘爐頂的運用

根據無鐘布料方式和特點，爐喉料面應由一個適當的平臺和由滾動為主的漏斗組成。為此，應考慮以下問題：

(1)焦炭平臺是根本性的，一般情況下不作調節對象；(2)高爐中間和中心的礦石在焦炭平臺邊緣附近落下為好；

(3)漏斗內用少量的焦炭來穩定中心氣流。

為滿足上述要求必須正確地選擇布料的環位和每個環位上的布料份數。環位和份數變更對氣流的影響如表4—3所示，從l～6對布料的影響程度逐漸減小，1、2變動幅度太大，一般不宜采用。3、4、5、6變動幅度較小，可作為日常調節使用。無鐘爐頂和鐘式爐頂布料的區別如表4—4所示。

表4—3環位和份數對氣流分布影響

表4—4無鐘爐頂和鐘式爐頂布料的區別

（五）批重

1．批重對爐喉爐料分布的影響

批重變化時，爐料在爐喉的分布變化如圖4—3所示。(1)當y0=0，即批重剛好使中心無礦區的半徑為0，令此時的批重W=W0，稱為臨界批重。

(2)如批重W>W0，隨著批重增加，中心y0增厚，邊緣yB也增厚，爐料分布趨向均勻，邊緣和中心都加重。

(3)如批重W

(4)當n=d／2時，即堆尖移至爐墻，W減小則中心減輕；若W

給批重W0和△W以一定值，可算出yB、y0和yG，即邊緣、中心和堆尖處的料層厚度。yB／y0、yG／y0和W0+N△W的關系構成的爐料批重特征曲線圖4—4，曲線有3個區間：激變區、緩變區和微變區，其意義如下：

(1)批重值在激變區時，批重波動對布料影響較大，邊緣和中心的負荷變化劇烈，正常生產不宜選用此種批重。

(2)原料好，設備和操作水平高時，批重可選在微變區，此區爐料分布和氣流分布都穩定，順行和煤氣利用較好；但增減批重來調劑氣流的作用減弱。

(3)若爐料粉末較多，料柱透氣性較差，為防止微變區批重，宜選用緩變區批重，其增減對布料的影響介于上述兩者之間。少許波動不致引起氣流較大變化，適當改變批重又可調節氣流分布。

批重決定爐內料層的厚度。批重越大，料層越厚，軟熔帶焦層厚度越大；此外料柱的層數減少，界面效應減小，利于改善透氣性。但批重擴大不僅增大中心氣流阻力，也增大邊緣氣流的阻力，所以一般隨批重擴大壓差有所升高。

圖4—批重對爐喉分布的影響

W0+N△W

圖4—4 爐料批重的特征曲線

2．批重的選擇

批重對高爐操作和上料設備設計都有重要意義：確定微變區批重值應注意爐料含粉末(<5mm)量，粉末含量越少批重可以越大。粉末含量多時，可在緩變區靠近微變區側選擇操作批重。通過實踐摸索，大中型高爐適宜焦批厚度0．45～0．50m，礦批厚度0．4～0．45m，隨著噴吹物的增加焦批與礦批已互相接近。

3．影響批重的因素

(1)批重與爐容的關系。爐容越大，爐喉直徑也越大，批重應相應增加。

(2)批重與原燃料的關系。批重與原燃料性能有關，品位越高，粉末越少，則爐料透氣性越好，批重可適當擴大。

(3)批重與冶煉強度的關系。隨冶煉強度提高，風量增加，中心氣流加大，需適當擴大批重，以抑制中心氣流。

(4)批重與噴吹量的關系。當冶煉強度不變，高爐噴吹燃料時，由于噴吹物在風口內燃燒，爐缸煤氣體積和爐腹煤氣速度增加，促使中心氣流發展，需適當擴大批重，抑制中心氣流。但是隨著冶煉條件的變化，近幾年來在大噴煤量的高爐上出現了相反的情況。隨著噴吹量增加，中心氣流不易發展，邊緣氣流反而發展。這時則不能加大批重。

（六）爐喉煤氣速度的影響

煤氣對爐料的阻力在空區是向上的，可稱作浮力，這個力的增長與煤氣速度的平方成正比。

煤氣浮力對不同粒度爐料的影響不同，在一般冶煉條件下，煤氣浮力只相當于直徑19mm粒度礦石重量的5％～8％，相當于10mm焦炭重量的1％～2％，但煤氣浮力P與爐料重量Q的比值(P／Q)因粒度縮小而迅速升高，對于小于5mm爐料的影響不容忽視。

如果塊狀帶中爐料的孔隙度在0．3～0．4mm，一般冶煉強度的煤氣速度很容易達到4～8m／s，可把0．3～2mm的礦粉和l～3mm的焦粉吹出料層。煤氣離開料層進入空區后速度驟降，攜帶的粉料又落至料面，如果邊緣氣流較強，則粉末落向中心，若中心氣流較強則落向邊緣。

由于氣流浮力將產生爐料在爐喉落下時出現分級的現象；冶煉強度較大時，小于5mm爐料的落點較大于5mm爐料的落點向邊緣外移。

使用含粉較多的爐料，以較高冶煉強度操作時，必須保持使粉末集中于既不靠近爐墻，也不靠近中心的中間環形帶內，以保持兩條煤氣通路和高爐順行；否則無論是只發展中心或只發展邊緣，都避免不了粉末形成局部堵塞現象，導致爐況失常。

由于煤氣速度對布料的影響，日常操作中使爐喉煤氣體積發生變化的原因(如改變冶煉強度、富氧鼓風、改變爐頂壓力等)，都會影響爐料分布，應予注意。

（七）料線

在碰撞點之上，提高料線將使堆尖與爐墻的距離增大，同時爐料堆角也有所增大，降低料線則作用相反。隨著料線深度增加，礦石對焦炭的沖擊、推擠作用也增強。要求邊緣氣流發展時，可適當提高料線；反之則適當降低料線。

料線在碰撞點之下時，爐料先撞擊爐墻，然后反彈落下，礦石對焦炭的沖擊推擠作用更大，強度較差的爐料被撞碎，使布料層次紊亂，氣流分布失去控制。

碰撞點的位置與爐料性質、爐喉間隙、大鐘邊緣伸出料斗外的長度及大鐘傾角等因素有關。生產中因爐料粒度不同，單塊重量不一，與爐墻碰撞處有一定寬度范圍的碰撞帶。開爐裝料時應測定碰撞帶的位置，以確定正常生產的料線位置。確定后保持穩定，只在改變裝入順序尚不能滿足冶煉要求時，才改變料線位置。

1．料線深度

鐘式高爐大鐘全開時，大鐘下沿為料線的零位。無料鐘高爐料線零位在爐喉鋼磚上沿。零位到料面間距離為料線深度。一般高爐正常料線深度為1．5～2．0m，特殊情況需要臨時開大鐘或轉動旋轉溜槽時，應根據批重核對料層厚度及料線高度，嚴禁裝料過滿而損壞大鐘拉桿和旋轉溜槽。正常生產時兩個探尺深度相差小于0．5m，個別情況單探尺上料應以淺尺為準，不許長期使用單探尺上料。

2．料線對氣流分布的影響

大鐘開啟時爐料堆尖靠近爐墻的位置，稱為碰點，此處邊緣最重。在碰點之上，提高料線，布料堆尖遠離墻，則發展邊緣；降低料線，堆尖接近邊緣，則加重邊緣。

料線在碰點以下時，爐料先撞擊爐墻。然后反彈落下，礦石對焦炭的沖擊作用增大，強度差的爐料撞碎，使布料層紊亂，氣流分布失去控制。

碰點的位置與爐料性質、爐喉問隙及大鐘邊緣伸出漏斗的長度有關。開爐裝料時應進行測定，計算方法比較復雜，可根據料流軌跡進行計算。

3．料面堆角

爐內實測的堆角變化，因設備和爐料條件不同，差別很大，但其變化有以下規律：

(1)爐容越大，爐料的堆角越大，但都小于其自然堆角。(2)在碰點以上，料線越深，堆角越小。

(3)焦炭堆角大于礦石堆角。原因是近年來礦石平均粒度范圍縮小，再加上礦石對焦炭的推移作用所致，特別是鐘式高爐推移作用更大。

(4)生產中的爐料堆角遠小于送風前的堆角。為減少低料線對布料的影響，無料鐘按料線小于2m，2～4m，4～6m3個區間，以料流軌跡落點相同，求出對應的溜槽角。輸入上料微機，在低料線時控制落點不變，以避免爐料分布變壞。溜槽傾角如表4—5所示。

表4—5溜槽傾角與位置

注：落點指距中心距離。

（八）控制合理的氣流分布和裝料制度的調節 高爐合理氣流分布規律，首先要保持爐況穩定順行，控制邊緣與中心兩股氣流；其次是最大限度地改善煤氣利用，降低焦炭消耗。它沒有一個固定模式，隨著原燃料條件改善和冶煉技術的發展而發生變化。原料粉末多，無篩分整粒設備，為保持順行必須控制邊緣與中心CO2相近的“雙峰”式煤氣分布。當原燃料改善，高壓、高風溫和噴吹技術的應用，煤氣利用改善，爐喉煤氣曲線上移，形成了邊緣CO2略高于中心的“平峰”式曲線，綜合煤氣CO2達到l6％～l8％。隨著燒結礦整粒技術和爐料品位的提高及爐料結構的改善，出現了邊緣煤氣CO2高于中心，而且差距較大的“展翅”形煤氣曲線，綜合CO2達到l9％～20％，最高達21％～22％。但不管怎樣變化，都必須保持邊緣與中心兩股氣流，過分地加重邊緣會導致爐況失常。

爐子中心溫度值(CCT)約為500～600℃，邊緣溫度值大于100℃，寶鋼l號高爐為鐘式爐頂，臨近邊緣的溫度點比其他要低一點，一般邊緣至中間的溫度呈平緩的狀態。超過200℃的范圍較窄，相鄰中心點的溫度在200～300℃。高爐開爐初期中心溫度可達800℃，隨著產量提高逐步下降。爐容小CCT值偏低。原燃料質量好，為了提高煤氣利用率，CCT值可適當降低。

CCT值的波動反映了中心氣流的穩定程度，高爐進人良好狀態時，波動值小于±50℃。

控制邊緣氣流穩定非常必要，在達到200℃時，將呈現不穩定現象。高爐日常生產申，生產條件總是有波動的，有時甚至變化很大，從而影響爐況波動和氣流分布失常。要及時調整裝料制度，改善爐料和軟熔帶透氣性。保持邊緣與中心兩股氣流，以減少爐況波動和失常。

(1)原燃料條件變化。原燃料條件變差，特別是粉末增多，出現氣流分布和溫度失常時，應及早改用邊緣與中心均較發展的裝料制度。但要避免過分的發展邊緣，也不要不顧條件片面追求發展中心氣流。原料條件改善，順行狀況好時，為提高煤氣利用，可適當擴大批重和加重邊緣。

(2)冶煉強度變化。由于某種原因被迫降低冶煉強度時，除適當地縮小風口面積外，上部要采取較為發展邊緣的裝料制度，同時要相應縮小批重。

(3)裝料制度與送風制度相適宜。裝料制度與送風制度應保持適宜。當風速低、回旋區較小，爐缸初始氣流分布邊緣較多時，不宜采用過分加重邊緣的裝料制度，應在適當加重邊緣的同時強調疏導中心氣流，防止邊緣突然加重而破壞順行。可縮小批重，維持兩股氣流分布。若下部風速高回旋區大，爐缸初始氣流邊緣較少時，也不宜采用過分加重中心的裝料制度，應先適當疏導邊緣，然后再擴大批重相應增加負荷。

(4)臨時改變裝料制度調節爐況。爐子難行、休風后送風、低料線下達時，可臨時改若干批強烈發展邊緣的裝料制度，以防崩料和懸料。

改若干批雙裝、扇形布料和定點布料時，可消除煤氣管道行程。連續崩料或大涼時。可集中加若干批凈焦，可提高爐溫，改善透氣性，減少事故，加速恢復。

爐墻結厚時，可采取強烈發展邊緣的裝料制度，提高邊緣氣流溫度，消除結厚。

為保持爐溫穩定，改倒裝或強烈發展邊緣裝料制度時，要相應減輕焦炭負荷。全倒裝時應減輕負荷20％～25％。

四．造渣制度

造渣制度應適合于高爐冶煉要求，有利于穩定順行，有利于冶煉優質生鐵。根據原燃料條件，選擇最佳的爐渣成分和堿度。

1．造渣制度的要求 造渣有如下要求：

(1)要求爐渣有良好的流動性和穩定性，熔化溫度在1300～1400℃，在1400℃左右黏度小于lPa2S，可操作的溫度范圍大于150℃。

(2)有足夠的脫硫能力，在爐溫和堿度適宜的條件下，當硫負荷小于5 kg／t時，硫分配系數Ls為25～30，當硫負荷大于5kg／t時，Ls為30～50。

(3)對高爐磚襯侵蝕能力較弱。

(4)在爐溫和爐渣堿度正常條件下，應能煉出優質生鐵。

2．對原燃料的基本要求

為滿足造渣制度要求，對原燃料必須有如下基本要求：(1)原燃料含硫低，硫負荷不大于5．0kg／t。(2)原料難熔和易熔組分低，如氟化鈣越低越好。(3)易揮發的鉀、鈉成分越低越好。

(4)原料含有少量的氧化錳、氧化鎂對造渣有利。3．爐渣的基本特點

高爐根據不同的原燃料條件及生鐵品種規格，選擇不同的造渣制度。生鐵品種與爐渣堿度的關系見表4—6。

表4—6生鐵品種與爐渣堿度的關系

在爐渣成分中，主要是堿性氧化物和酸性氧化物，因此，堿度最能反映爐渣成分的變化和爐渣性質的差異，對高爐冶煉效果有直接影響。

堿度高的爐渣熔點高而且流動性差，穩定性不好，不利于順行。但為了獲得低硅生鐵，在原燃料粉末少、波動小、料柱透氣性好的條件下，可以適當提高堿度。但需要有充足的物理熱作保證，如寶鋼生產低硅鐵時，鐵水溫度要在1500℃以上。

不同原燃料條件，應選擇不同的造渣制度。渣中適宜MgO含量與堿度有關，CaO／SiO，愈高，適宜的MgO應愈低。若Al2O3含量在17％以上，CaO／SiO2含量過高時，將使爐渣的黏度增加，導致爐況順行破壞。因此，適當增加MgO含量，降低CaO／SiO2，便可獲得穩定性好的爐渣。我國高爐幾種有代表的爐渣成分見表4—7。

表4—7不同高爐爐渣化學成分(質量分數)(％)

由于原燃料成分的波動，必然涉及爐渣堿度的變化。因此，應經常檢查爐渣堿度，進行及時調整。

通常利用改變爐渣的成分來滿足生產中的需要。

(1)因爐渣堿度過高而產生爐缸堆積時，可用比正常堿度低的酸性渣去清洗。若高爐下部有黏結物或爐缸堆積嚴重時，可以加入螢石(CaF2)，以降低爐渣黏度和熔化溫度，清洗下部黏結物，加入量應嚴格控制，防止造成爐缸燒穿事故。

(2)根據不同鐵種的需要利用爐渣成分促進或抑制硅、錳還原。當冶煉硅鐵、鑄造鐵時，需要促進硅的還原，應選擇較低的爐渣堿度。冶煉煉鋼生鐵時，既要控制硅的還原，又要保持較高的鐵水溫度，應選擇較高的爐渣堿度。對錳的還原，由于從MnO的還原是直接還原，而MnO多以MnO2SiO2存在，因而[Mn]是從爐渣中還原出來的，當有CaO存在時，還原反應式為：

(MnO2SiO2)+C+(CaO)=[Mn]+(CaO2SiO2)+CO 如提高爐渣堿度，CaO含量增加，有利于反應的進行，對錳的還原有利，還可降低熱量消耗。因此冶煉錳鐵時需要較高的堿度。

(3)利用爐渣成分脫除有害雜質。當礦石含堿金屬(鉀、鈉)較高時，為了減少堿金屬在爐內循環富集的危害，需要選用熔化溫度較低的酸性爐渣。

若爐料含硫較高時，需提高爐渣堿度，以利脫硫。如果單純提高爐渣二元堿度，雖然CaO與硫的結合力提高，但是爐渣黏度增加、鐵中硫的擴散速度降低，不僅不能很好地脫硫，還會影響高爐順行；特別是當渣中MgO含量低時，增加CaO含量對黏度等爐渣性能影響更大。因此，應適當增加渣中MgO含量，提高三元堿度，以增加脫硫能力。雖然從熱力學的觀點看，MgO的脫硫能力比CaO弱，但在一定范圍內MgO能改善脫硫的動力學條件，脫硫效果很好。MgO含量以7％～l2％為好。

（四）爐渣中的氧化物對爐渣的影響

爐渣除了CaO、SiO2兩種主要成分含量對爐渣性能有影響之外，MgO、Al2O3、CaF2、TiO2、K2O、Na2O等對爐渣也有很大影響。

1．堿金屬

高爐原料中所含堿金屬主要以硅鋁酸鹽或硅酸鹽形式存在。當它們落至下部高溫區時，一部分進入渣中，一部分還原成K、Na或生成KCN、NaCN

氣體，隨煤氣上升至CO2濃度較高而溫度較低的區域，除被爐料吸收及隨煤氣逸出者外，其余則被C02重新氧化為氧化物或碳酸鹽，當有SiO2存在時可生成硅酸鹽。反應生成的K2CO3、Na2CO3、K，SiO3、Na2SiO3、KCN、NaCN等都為液體或固體粉末，黏在爐料上或被煤氣帶走。被爐料黏附和吸收的堿金屬化合物又隨爐料下降，再次被還原和氣化，如此循環而積累。如果爐渣排堿能力不足，高爐中、上部的堿金屬含量將遠超過人爐前的水平。堿金屬對高爐冶煉有如下危害。

(1)鐵礦石含有較多堿金屬時，爐料透氣性惡化，易形成低熔點化合物而降低軟化溫度，使軟熔帶上移。

(2)堿金屬會引起球團礦“異常膨脹”而嚴重粉化。

(3)堿金屬對焦炭的危害也很嚴重。主要對焦炭氣化反應起催化作用，使焦炭粉化增加，強度和粒度減小。

(4)高爐中、上部生成的液態或固態粉末狀堿金屬化合物能黏附在爐襯上，促使爐墻結厚或結瘤，或破壞爐襯。

防止堿金屬危害除了減少人爐料的堿金屬含量，降低堿負荷以外，提高爐渣排堿能力是主要措施。高爐排堿的主要措施有：

(1)降低爐渣堿度。在一定的爐溫下，隨爐渣堿度降低，排堿率相應提高。自由堿度±0.1，影響渣中堿金屬氧化物干0.30％。

(2)降低爐渣堿度或爐渣堿度不變，生鐵含硅量降低，排堿能力提高。[Si]±0.1％，影響渣中堿金屬氧化物干0.045％。

(3)提高渣中MgO含量，可以降低K2O、Na2O活度，渣中MgO提高，排堿率提高。渣中MgO±1％，影響渣中堿金屬氧化物干0.21％。

(4)渣中含氟±1％，影響渣中堿金屬氧化物±0.16％。(5)提高(MnO／Mn)比，可提高渣中堿金屬氧化物。

2． MgO

(1)MgO可改善原料的高溫特性。M90主要改善燒結礦的還原粉化性和軟熔特性。高爐內煤氣通過軟熔帶時所受的阻力最大，所以軟熔帶的形狀和位置對高爐操作的影響較大，軟熔帶位置的下移和減薄，將改善透氣性，促進爐況順行，MgO為高熔點化合物，增加MgO使礦石熔點升高，促使軟熔帶的下移。

(2)MgO渣的脫硫。從熱力學觀點出發，MgO的脫硫能力低于CaO。但從動力學觀點和實驗結果來看，渣中含適量MgO時，爐渣流動性改善，有利于脫硫。但當MgO超過l5％～20％，爐渣黏度激增，這種渣不但脫硫能力極低，甚至不能正常冶煉。

(3)MgO對爐內[Si]還原的抑制。提高渣中MgO，生鐵含Si降低。其主要原因是：

MgO提高初渣熔點，使軟熔帶下移，滴落帶高度降低；MgO增加，三元堿度提高，抑制了硅的還原。

五．基本制度間的關系

高爐冶煉過程是在上升煤氣流和下降爐料的相向運動中進行的。在這個過程中，下降爐料被加熱、還原、熔化、造渣、脫硫和滲碳，從而得到合格的生鐵產品。要使這一冶煉過程順利進行，只有選擇合理的操作制度，來充

分發揮各種基本制度的調節手段，促進生產發展。四大基本制度相互依存，相互影響。如熱制度和造渣制度是否合理，對爐缸工作和煤氣流的分布，尤其是對產品質量有一定的影響，但熱制度和造渣制度兩者是比較固定的，其不合理程度易于發現和調節。而送風制度和裝料制度則不同，它們對煤氣與爐料相對運動影響最大，直接影響爐缸工作和順行狀況，同時也影響熱制度和造渣制度的穩定。因此，合理的送風制度和裝料制度是正常冶煉的前提。下部調節的送風制度，對爐缸工作起決定性的作用，是保證高爐內整個煤氣流合理分布的基礎。上部調節的裝料制度，是利用爐料的物理性質、裝料順序、批重、料線及布料器工作制度等來改變爐料在爐喉的分布狀態與上升煤氣流達到有機的配合，是維持高爐順行的重要手段。為此，選擇合理的操作制度，應以下部調節為基礎，上下部調節相結合。下部調節是選擇合適的風口面積和長度，保持適當的鼓風動能，使初始煤氣流分布合理，使爐缸工作均勻活躍；上部調節，爐料在爐喉處達到合理分布，使整個高爐煤氣流分布合理，高爐冶煉才能穩定順利進行。

在正常冶煉情況下，提高冶煉強度，下部調節一般用擴大風口面積，上部調節一般用擴大批重及調整裝料順序或角度。在上下部的調節過程中，還要考慮爐容、爐型、冶煉條件及爐料等因素，各基本操作制度只有做到有機配合，高爐冶煉才能順利進行。

六．冶煉制度的調整

各種冶煉制度彼此影響。合理的送風制度和裝料制度，可使煤氣流分布合理，爐缸工作良好，爐況穩定順行。若造渣制度和熱制度不合適，會影響煤氣分布，引起爐況波動。生產過程常因送風制度和裝料制度不當，而引起熱制度波動。所以，必須保持各冶煉操作制度互相適應，出現異常及時準確調整。

(1)正常操作時冶煉制度各參數應在靈敏可調的范圍內選擇，不得處于極限狀態。

(2)在調節方法上，一般先進行下部調節，其后為上部調節。特殊情況可同時采用上下部調節手段。

(3)恢復爐況，首先恢復風量，控制風量與風壓對應關系，相應恢復風溫和噴吹燃料，最后再調整裝料制度。

(4)長期不順的高爐，風量與風壓不對應，采用上部調節無效時，應果斷采取縮小風口面積，或臨時堵部分風口。

(5)爐墻侵蝕嚴重、冷卻設備大量破損的高爐，不宜采取任何強化措施，應適當降低爐頂壓力和冶煉強度。

(6)爐缸周邊溫度或水溫差高的高爐，應及早采用含TiO2爐料護爐，并適當縮小風口面積，或臨時堵部分風口，必要時可改煉鑄造生鐵。

(7)矮胖多風口的高爐，適于提高冶煉強度，維持較高的風速或鼓風動能和加重邊緣的裝料制度。

(8)原燃料條件好的高爐，適宜強化冶煉，可維持較高的冶煉強度。反之則相反。

第二節 高爐爐前操作

高爐冶煉過程中產生的液態渣鐵需要定期放出。爐前操作的任務就是利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具，按規定的時間分別打開渣、鐵口，放出渣、鐵，并經渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產的連續進行。爐前工還必須完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作；制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝；更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關的工作。

爐前工作的好壞，對高爐的穩定順行高爐壽命長短都有著直接的影響。如果高爐不能及時出凈渣鐵，會帶來以下不利影響：(1)影響爐缸料柱的透氣性，造成壓差升高，下料速度變慢，嚴重時還會導致崩料、懸料以及風口灌渣事故。

(2)爐缸內積存的渣鐵過多，造成渣中帶鐵，燒壞渣口甚至引起爆炸。(3)上渣放不好，引起鐵口工作失常。(4)鐵口維護不好，鐵口長期過淺，不僅高爐不易出好鐵，引起跑大流、漫鐵道等爐前事故，直至燒壞爐缸冷卻壁，危及高爐的安全生產，有的還會導致高爐長期休風檢修，損失慘重。

因此，認真搞好爐前工作，維護好渣、鐵口，做好出渣出鐵工作，按時出凈渣鐵，是高爐強化冶煉，達到高產、穩產、優質、低耗、安全和長壽的可靠保證。

一．爐前操作平臺

為方便爐前各種操作而在爐缸四周設置的風口平臺、放渣平臺和出鐵場統稱為爐前工作平臺。其高度和距鐵軌的距離應滿足機車安全運行的要求。

1．風口平臺

在風口下方沿爐缸四周設置的高度距風口中心線1150～1250mm的工作平臺，稱為風口平臺。為便于觀察風口和檢查冷卻設備以及進行更換風、渣口等冷卻設備的操作，風口平臺應寬敞平坦，但應留有一定的泄水坡度。大型高爐的風口平臺上方設有環形吊車，以便于起吊風口設備。2．出鐵場

隨著高爐爐容的擴大，出現了有多個出鐵口的高爐(3000～5000 m3的高爐有3～4個出鐵口)，采用環形或矩形出鐵場。出鐵場上空設有天棚，以防止鐵溝和鐵水罐被雨水侵入，出鐵時發生爆炸事故。出鐵場還設有排煙機和除塵裝置，以改善勞動環境。

出鐵場上除設有各種出鐵設備外，還鋪設有鐵水主溝、鐵水溝。

（1）鐵水主溝

鐵水主溝是從鐵口泥套外至撇渣器的鐵水溝，鐵水和下渣都經此流至撇渣器，一般坡度為5％～l0％，坡度不宜過大，否則會影響渣鐵分離。隨著高爐爐容的增大，主溝相應加長，以滿足渣鐵流量和彼此分離的要求，見表6—1。

表4—8各種類型高爐主溝長度參考數據

高壓操作的高爐出鐵時，鐵水呈射流狀從鐵El噴出，落入主溝處的溝底，此處最先損壞，所以大型高爐一般采用貯鐵式主溝，溝內經常貯存一定深度的鐵水(450～600 mm)，使鐵水流射落時不致直接沖擊溝底，見圖4—5，貯鐵式主溝的另一個優點是可避免大幅度急冷急熱的破壞作用，從而延長了主溝的壽命。

圖4—5鐵口處的鐵水以射流狀落人貯鐵式主溝的情況示意圖

1—鐵口孔道；2—落差；3—最小射流距離；4—最大射流距離；5—與鐵水體積對應的主溝長度； 6—落入范圍；7—射流落入體積；8—溝底泥料；α—鐵口角度；β—落入角度

隨著高爐冶煉的不斷強化和高爐的大型化，出鐵次數的不斷增加和鐵水流速的提高，對溝料的要求愈來愈高，墊溝料采用氧化鋁一碳化硅一炭系列，制作工藝采用澆注型、預制塊型。

（2）撇渣器

撇渣器又稱砂口，它位于出鐵主溝末端，是出鐵過程中利用渣鐵密度的不同而使之分離的關鍵設備。大型高爐撇渣器與大溝成為一個整體。

（3）支鐵溝

支鐵溝又稱彎溝，它是位于撇渣器后至鐵水溝流嘴之間的鐵水溝。在出鐵場上還設有貯備爐前常用的炮泥、覆蓋劑、焦粉、河沙等耐火材料和一些必要工具的倉庫。對于采用多個鐵口的大型高爐，由于采用高壓操作和精料等強化措施，且渣量較少(<350 kg／t)，一般都不設渣口。

二．高爐爐前操作指標 1．出鐵次數的確定

出鐵次數的確定原則：

(1)每次最大出鐵量不超過爐缸的安全容鐵量；(2)足夠的出鐵準備工作時間；(3)有利于高爐順行；

(4)有利于鐵口的維護。

2．爐前操作指標

（1）出鐵正點率

出鐵正點是指按時打開鐵口并在規定的時間內出凈渣鐵。不按正點出鐵，會使渣鐵出不凈，鐵口難以維護，影響高爐的順行，還會影響運輸和煉鋼生產，所以要求出鐵正點率越高越好。

（2）鐵口深度合格率

鐵口深度合格率是指鐵口深度合格次數與實際出鐵次數的比值。生產中的鐵口應保持正常的深度，鐵口深度的變化會引起出鐵量的波動。鐵口過淺容易造成出鐵事故，長期過淺甚至會導致爐缸燒穿，鐵口過深則延長出鐵時間。鐵口深度依各高爐具體情況而定，鐵口深度合格率是反映鐵口維護工作好壞的一個重要指標，其數值越高越好。（3）鐵量差

為了保持最低的鐵水液面的穩定，要求每次實際出鐵量與理論計算出鐵量差值(即鐵量差)不大于l0％～l5％：

鐵量差=nt理—t實

式中 n——兩次出鐵間的下料批數，批； t理——每批料的理論出鐵量，t； t實——本次實際出鐵量，t。

鐵量差小表示出鐵正常，這樣就有利于高爐的順行和鐵口的維護。

（4）全風堵口率

正常出鐵堵鐵口應在全風下進行，不應放風。

全風堵口率的高低，反映鐵口的工作狀況，鐵口工作失常，應改善炮泥的質量和加強爐前工作。

（5）上渣率

有渣口的高爐，從渣口排放的爐渣稱為上渣，從鐵口排出的爐渣稱為下渣，上渣率是指從渣口排放的爐渣量占全部爐渣量的百分比。

上渣率高(一般要求在70％以上)，說明上渣放得多，從鐵口流出的渣量就少，減少了爐渣對鐵口的沖刷和侵蝕作用，有利于鐵口的維護。

大型高爐不設置渣口，渣口操作考核指標已喪失它的意義。

三．出鐵操作

出鐵是爐前操作的重點，如何嚴格按規定的時間打開鐵口．并及時出凈渣鐵，同時維護好鐵口，防止各種事故發生，確保高爐正常生產是出鐵操作的中心任務。

1．出鐵口的構造和工作條件

出鐵口的整體構造如圖4—6所示。鐵口由鐵口框架、冷卻板、磚套、鐵口孔道等組成。開爐烘爐前，需先在鐵口區構筑泥套和泥包，在生產中起導入炮泥和保護砌體的作用。

圖4—6 鐵口整體結構剖面示意圖

1—鐵口孔道；2—鐵口框架：3—爐皮；4—爐缸冷卻壁；5—填充料；

6—磚套； 7—磚墻；8—鐵口保護板；9—泥套

高爐生產時，每晝夜必須從鐵口放出大量的鐵水和爐渣，鐵口區受到高溫、機械沖刷和化學侵蝕等一系列的破壞作用，工作條件十分惡劣。所以，高爐生產一段時間后，鐵口區的爐底、爐墻都受到嚴重的侵蝕，僅靠出鐵后堵泥形成的泥包和渣皮來維持，見圖4—7。

首先，高爐爐缸內的鐵水和熔渣不僅本身具有靜壓力，還受到熱風壓力和爐料的有效重力的作用，鐵口一打開鐵水就會以很高的流速從鐵口流出來。同時，爐缸內其他部位的鐵水和熔渣也會迅速來補充。由于受鐵口孔道的限制，在爐內的高壓作用下，大量處于運動狀態的渣鐵在鐵口孔道前形成“渦流”，劇烈地沖刷著鐵口的泥包。最后把鐵口孔道的里端沖刷成喇叭口狀。另外，鐵口前的渣鐵也會受到風口循環區的“攪動”，使黏結在爐墻上的鐵口泥包產生刷蝕。因此，鐵口上方兩側的風口直徑、長度都會對這種“攪動”產生影響，為了利于鐵口的維護，鐵口上方兩側的風口宜用直徑較小的長風口，有時甚至采取暫時堵住這兩個風口來處理鐵口過淺的問題。

鐵口泥包和鐵口孔道，出鐵時被液態渣鐵加熱到很高的溫度(達1500℃以上)。由于鐵口泥導熱性差，使鐵口孔道表面溫度與內部有很大的溫差，造成熱膨脹程度的不一致，因而產生溫差應力，加上有水炮泥中水蒸氣的排出，使泥包和孔道產生變形和開裂，嚴重時使泥包斷裂，造成鐵口過淺。

除了渣鐵對鐵口孔道和泥包進行沖刷外，熔渣中的CaO和MgO等堿性物質還會與堵泥中的SiO2和Fe2O3等發生化學反應，產生低熔點的化合物。使堵泥很快被侵蝕。當熔渣堿度高、流動性好時，這種作用更為嚴重。所以當上渣出不好，下渣過多時，鐵口的孔道會很快擴大，泥包也會縮小，鐵

口潮時，在鐵水的高溫作用下，水分急劇蒸發，產生的巨大壓力，會使鐵水噴濺，造成鐵口狀況的惡化。

圖4—7開爐后生產中鐵口的狀況

1—爐缸焦炭；2—爐墻渣皮；3—舊堵泥；4—殘存的爐墻磚；5—出鐵時泥包被

渣鐵侵蝕變化情況；6—殘存的爐底磚；7—新堵泥

2．鐵口的維護

1）保持正常的鐵口深度

生產中鐵口深度是指從鐵口保護板到紅點(與液態渣鐵接觸的硬殼)間的長度。根據鐵口的構造，正常的鐵口深度應稍大于鐵口區爐襯的厚度。不同爐容的高爐，要求的鐵口正常深度范圍見表4—9

表4—9 鐵口深度

維持正常足夠的鐵口深度，可促進高爐中心渣鐵流動，抑制渣鐵對爐底周圍的環流侵蝕，起到保護爐底的效果。同時由于深度較深，鐵口通道沿程阻力增加，鐵I=1前泥包穩定，鉆鐵口時不易斷裂。在高爐出鐵口角度一定的條件下，鐵口深度增長時，鐵口通道穩定，有利于出凈渣鐵，促進爐況穩定順行。

A鐵口過淺的危害

鐵口維護不好，會導致鐵口過淺。鐵口過淺的危害有：(1)如果鐵口過淺，無固定的泥包保護爐墻，在渣鐵的沖刷侵蝕作用下，爐墻越來越薄，不僅使鐵口難以維護，還容易造成鐵水穿透殘余的磚襯而燒壞冷卻壁，甚至發生鐵口爆炸或爐缸燒穿等重大惡性事故。

(2)鐵口過淺，出鐵時往往發生“跑大流”和“跑焦炭”事故，高爐被迫減風出鐵，造成煤氣流分布失常、崩料、懸料和爐溫的波動。

(3)鐵口過淺，渣鐵出不盡，使爐缸內積存過多的渣鐵，惡化爐缸料柱的透氣性，影響爐況的順行，同時還造成上渣帶鐵多，易燒壞渣口，給放渣操作帶來困難，甚至造成渣口爆炸。

(4)鐵口過淺，特別是高壓操作的高爐，往往在退炮時還容易發生鐵水沖開堵泥流出，造成泥炮倒灌，燒壞炮頭，甚至發生渣鐵漫到鐵道上，燒壞鐵道的事故。有時鐵水也會自動從鐵口流出，造成漫鐵的事故。B保持正常的鐵口深度的操作

要保持正常的鐵口深度，操作時應做到：

(1)每次渣鐵出凈時，全風堵出鐵口。要做到按時出凈渣鐵，必須及時配好渣鐵罐，并維護好出鐵設備。開鐵口時，應根據上次鐵的鐵口深度及爐溫變化，正確控制鐵口眼的大小以保證渣鐵在規定的時間內出凈，使堵口泥比較均勻地粘在鐵口區的爐墻上，從而形成堅固的泥包，保護爐墻和保持鐵口的正常深度。

如果渣鐵未出凈，則打入的堵泥會因液態渣鐵的沖刷或漂浮而消失，甚至連鐵口孔道外端的喇叭口也彌補不上，只封住了鐵口孔道外端，使鐵口變淺。渣鐵連續出不凈時，鐵口會越來越淺，極易釀成事故。出凈渣鐵和全風堵口是維護好鐵口的保證。

(2)打泥量是根據鐵口深度的變化來決定的。鐵口深度穩定時，打泥量也應穩定，打泥量過多，不但會加深鐵口深度，還會造成鐵口潮泥多，如果不烤干就出鐵，會使鐵口變淺。當鐵口淺時，一次打泥量也不可過多，每次平均比正常泥量增加20％～30％，以逐步恢復鐵口深度，當鐵口過深時，應適當減少泥量，但每次打泥量不可過少，過少則彌補不了出鐵時鐵口泥包的損耗，反而使鐵口進一步變淺。因此，正確地控制打泥量是維護鐵口深度的保證。2500 m3高爐通常每次泥炮打泥量在300 kg，炮泥單耗0．8 k／t。

(3)炮泥的質量應滿足生產要求，要有良好的塑性及耐高溫渣鐵磨蝕和熔蝕的能力。炮泥制備時配比準確、混合均勻、粒度達到標準及采用塑料袋對炮泥進行包裝。

(4)加強鐵口泥套的維護。(5)放好上渣。多放上渣，下渣量就會相應減少，可減輕爐渣對鐵口的沖刷和化學侵蝕 等破壞作用。另外，如上渣放不好，出鐵時會因為下渣先充滿渣罐而導致渣鐵未出凈就被迫堵口，使鐵口變淺。

(6)嚴禁潮鐵口出鐵。潮鐵口出鐵時，堵泥中的水分受熱后急劇蒸發，產生的高壓不但

會使鐵水噴出危及人身安全，也會使鐵口泥包出現裂紋，甚至會使潮泥連同鐵水一起從鐵口噴出，使鐵口泥套受到嚴重破壞。此時鐵口孔道的急劇擴大導致“出鐵跑大流”，造成爐前漫鐵的事故。嚴重時還會造成鐵口堵不上及燒壞鐵口區冷卻壁等重大事故。因此，操作要細心，嚴禁潮鐵口出鐵。

2）固定適宜的鐵口角度

鐵口角度是指出鐵時鐵口孔道的中心線與水平面問的夾角。在實際生產中，使用水平導向梁國產電動開鐵口機，鐵口角度的確定是把鉆頭伸進鐵口泥套尚未轉動時鉆桿與水平面的最初角度。對風動旋轉沖擊式開口機而言，鐵口角度由開口機導向梁的傾斜度來確定。

大型高爐固定鐵口角度操作t分重要，現代高爐死鐵層較深，出鐵口由一套組合磚砌筑，鐵口孔道固定不變，如鐵口角度改變，必然破壞組合磚。鐵口角度應相對固定，否則爐缸鐵水環流會加重對爐缸磚襯的侵蝕。現代旋轉沖擊式開鐵口機由于自身的結構特點，出鐵口角度基本不變。

如果在建造高爐時死鐵層較淺，則隨著爐齡的增加，爐底磚襯被侵蝕，最低鐵水面下移，在這種情況下可適當增加鐵口角度以出凈值鐵和維護好鐵口。通常每次增加1°～2°，這類高爐一代爐齡鐵口角度變化見表4—10 表4—11

表4—10 高爐一代爐役中鐵口角度變化參考值

表4—11 高爐一代爐役中鐵口角度變化

平時鐵口角度應固定，以便保持死鐵層的厚度，保護爐底和出凈渣鐵。同時也可使堵鐵口時，鐵口孔道內的渣鐵水能全部倒回爐缸中，避免渣鐵夾入泥包中，引起破壞和給開鐵口造成困難。3）保持正常的鐵口直徑

鐵口孔道直徑變化直接影響到渣鐵流速，孔徑過大易造成流量過大，引起渣鐵溢出主溝(非貯鐵式主溝)或下渣過鐵等事故。另外由于過早的結束出鐵工序，造成下一次鐵的時間間隔延長，也影響到爐況的穩定。開口機鉆頭可參考表4—12選用。

表4—12壓、鐵種選用開口機鉆頭直徑

鞍鋼高爐正常鐵口深度為1．8～2．5 m，標準鉆頭直徑60mm，泥炮嘴內徑(泥芯直徑)150 mm。在使用電動吊掛式開口機情況下，當鐵口深度失常時，特別是連續過淺，必須相應縮小鐵口直徑。

4）定期修補、制作泥套

在鐵口框架內距鐵l：3保護板250～300mm的空間內，用泥套泥填實壓緊的可容納炮嘴的部分叫鐵口泥套。只有在泥炮的炮嘴和泥套緊密吻合時，才能使炮泥在堵1：3時能順利地將泥打人鐵15的孔道內。由于泥套不斷受到高溫和渣鐵水的沖刷侵蝕，很容易發生裂紋或大塊脫落而失去其完整性，就會發生冒泥，甚至堵不上鐵口。所以應及時修補和更換泥套，保持其完整性。

A．更換泥套的方法為：

(1)更換舊泥套時，應將舊泥套泥和殘渣鐵摳凈，深度應大于150～250mm。

(2)填泥套泥時應充分搗實，再用炮頭準確地壓出30～50mm的深窩。(3)退炮后挖出直徑小于炮頭內徑，深150mm，與鐵口角度基本一致的深窩。

(4)用煤氣烤干。

B．泥套的使用與管理包括：(1)鐵口泥套必須保持完好，深度在鐵口保護板內50～80 mm，發現損壞立即修補和新做。

(2)使用有水炮泥高爐搗打料泥套每周做一次，無水炮泥高爐定期制作。(3)在日常工作中，長期休風時泥套必須重新制作。詳細檢查鐵口區是否有漏水、漏煤氣現象；鐵口框是否完好；鐵口孔道中心線是否發生變化。(4)堵口操作時，連續發生兩次鐵口跑泥，應重新做鐵口泥套。(5)如果在出鐵中發現泥套損壞，應拉風低壓或休風堵鐵口。

(6)堵鐵口時，鐵口前不得有凝渣。為使泥炮頭有較強的抗渣鐵沖刷能力，可在炮頭處采取加保護套及使用復合炮頭。

(7)制作泥套時應兩人以上作業，防止煤氣中毒。在渣鐵未出凈、鐵口深度過淺時，禁止制作鐵口泥套。

(8)解體舊泥套使用的切削刮刀角度應和泥炮角度一致。

(9)為確保澆注料泥套的制作質量，制作泥套應盡量選擇在高爐計劃休風時進行。

5）控制好爐缸內安全渣鐵量

高爐內生成的鐵水和熔渣積存在爐缸內，如果不及時排出，液面逐漸上升接近渣口或達到風口水平，不僅會產生爐況不順，還會造成渣口或風口燒穿事故。

當前國內300m3高爐，利用系數在3．0 t／(m32d)以上，應加強爐內渣鐵量控制。大型高爐鐵口較多，幾乎經常有一個鐵口在出鐵，出鐵速度不大，爐缸內的渣鐵液面趨于某一水平，故爐缸內不易積存過多的渣鐵量，相對比較安全。

6）大型高爐出鐵口維護

鐵口是高爐長壽中的關鍵一環，又是最薄弱的一環。因此，出凈渣鐵，維護好鐵口，極其重要，依高爐不同的實際情況采取相應措施。

出鐵口維護措施如下(以寶鋼為例)：

(1)鐵口深度應達3．3 m以上。隨高爐產量的增加，打泥量增加，提高鐵口深度，減少鐵水環流對爐缸側壁的沖刷，同時加強爐前設備和爐前作業管理。

(2)加強鐵口泥套維護。

(3)1號高爐爐頂壓力經常在0．23 MPa，生產中鐵口磚逐漸向外突出，故把鐵口組合磚由硅線石質改為氮化硅結合的碳化硅磚，并在鐵口兩側焊上筋板，卡住鐵口磚。采取上述兩

項措施后，制止住了鐵口磚的突出，鐵口磚壽命延長1年以上。

(4)針對出鐵口區域大量冒煤氣危及爐前作業安全，做泥套困難，打泥量得不到保證和鐵口深度大幅度波動，危及高爐長壽，在鐵口區域灌漿。

3．打開出鐵口的方法

打開出鐵口方法有多種形式，可根據鐵口的工作狀態確定合理的出鐵方法。

1）打開出鐵口時間

高爐出鐵時間必須正點，出鐵次數根據產量及爐缸容積而定，一般為l0～16次。在具有多個出鐵口連續出鐵的大型高爐上，隨炮泥質量的改善，每個鐵口出鐵次數有減少的趨勢。打開鐵口時間有以下情況：

(1)有渣口高爐鐵口堵口后，經過一定的時間或若干批料后放上渣，直至爐前出鐵。

(2)大型高爐一個出鐵口出完鐵后堵口，再間隔一段時問，打開另一個出鐵口出鐵。

(3)大型高爐多個出鐵口輪流出鐵時，即一個鐵口堵塞后，馬上按對角線原則打開另一個鐵口。

(4)現代大高爐(>4000 m3)為保證渣鐵出凈及爐況穩定，采用連續出鐵，即一個出鐵口尚未堵上即打開另一個鐵口，兩個鐵口有重疊出鐵時問。出鐵量的波動不宜過大，出鐵量相差不應超過l5％。

2）打開出鐵口方法

打開出鐵口的方法如下：

(1)用開口機鉆到赤熱層(出現紅點)，然后捅開鐵口，赤熱層有凝鐵時，可用氧氣燒開，此法應用較普遍。

(2)用開口機將鐵口鉆漏，然后將開口機迅速退出，以免將鉆頭和鉆桿燒壞。此法不宜提倡，特別是鐵口有潮泥時不能使用。

(3)采用雙桿或換桿的開口機，用一桿鉆到赤熱層，另一桿將赤熱層捅開。

(4)埋置鋼棒法。將出鐵口堵上后20～30 min拔炮，然后將開口機鉆進鐵口深度的2／3，此時將一個長5 m的圓鋼棒(≯40～50 mm)打入鐵口內，出鐵時用開口機拔出。這種方法要求炮泥質量好，爐缸鐵水液面較低，否則會出現鋼棒熔化，渣鐵流出事故。此法一般應用于開口機具有正打和逆打功能的大型高爐上。

(5)燒鐵口。高爐無準備的長期休風后的送風出鐵困難，或爐缸凍結，可采用一種特制的氧槍燒鐵口，事先將送風風口和鐵口區域燒通。從鐵口插入氧槍吹氧，在送風狀態下依鐵口前渣鐵熔化的數量定期拔出氧槍排放出渣鐵，最終使鐵口區域與風口區域形成局部通道，從而加快爐況的恢復時間。此法常用于無渣口高爐爐缸凍結時出鐵口的處理。

3）堵鐵口及拔炮作業程序

鐵口見噴時進行堵前試炮，確認打泥活塞堵泥接觸貼緊，鐵口前殘渣鐵清理干凈，鐵口泥套完好，進行堵鐵口操作。程序如下：(1)啟動轉炮對正鐵口，并完成鎖炮動作。

(2)啟動壓炮將鐵口壓嚴，做到不噴火、不冒渣。

(3)啟動打泥機構打泥，打泥量多少取決于鐵口深度和出鐵情況。(4)用推耙推出撇渣器內殘渣。

(5)堵鐵口后拔炮時間：有水炮泥5～10 min，無水炮泥20～30 min。(6)拔炮時要觀察鐵口正面無人方可作業。

(7)抽回打泥活塞200～300 mm，無異常再向前推進100～150 mm。(8)啟動壓炮，緩慢間歇地使炮頭從鐵口退出抬起。(9)保持掛鉤在爐上2～3 min(或自鎖同樣時間)。(10)泥炮脫鉤后，啟動轉炮退回停放處。

4．出鐵操作

A．出鐵前的準備工作

做好出鐵前的準備工作是保證正點和按時出凈渣鐵，防止各種意外事故發生的先決條件。其準備工作如下：

(1)清理好渣、鐵溝，壘好砂壩和砂閘。

(2)檢查鐵口泥套、撇渣器、渣鐵流嘴是否完好，發現破損及時修補和烤干。

(3)泥炮裝好泥并頂緊打泥活塞，裝泥時要注意不要把硬泥、太軟的泥和凍泥裝進泥缸內。

(4)開口機、泥炮等機械設備都要進行試運轉，有故障應立即處理。(5)檢查渣鐵罐是否配好，檢查渣鐵罐內是否有水或潮濕雜物，有沒有其他異常，發現問題及時聯系處理，如沖水渣應檢查水壓是否正常并打開正常噴水。

(6)鉆鐵口前把撇渣器內鐵水表面殘渣凝蓋打開，保證撇渣器大閘前后的鐵流通暢。

(7)準備好出鐵用的河沙、覆蓋劑、焦粉等材料及有關的工具。

B．鐵溝的操作

新做的鐵溝應徹底烤干，每次出完鐵后應清理干凈，如有損壞要進行修補，修補時必須把舊料及殘渣鐵清理干凈，然后填進新料按規定尺寸搗緊烤干。

C．出鐵操作安全注意事項

出鐵操作安全注意事項包括：(1)穿戴好勞保用品，以防燒傷。

(2)開鐵口時，鐵口前不準站人，打錘時先要檢查錘頭是否牢固，錘頭的軌跡內無人。

(3)出鐵時，不準跨越渣、鐵溝，接觸鐵水的工具要先烤熱。(4)濕手不準操作電器。

(5)干渣不準倒人沖制箱內。

(6)裝炮泥時，手不準伸進裝泥孔。

(7)不準戴油手套開氧氣，嚴禁吸煙，燒氧氣時手不可握在膠管和氧氣管的接頭處，以防回火燒傷。

D．鐵水和爐渣的流速

保持適宜的渣鐵流速，對按時出凈渣鐵、爐況穩定順行和沖渣安全有重要影響。渣鐵流速與鐵口直徑、鐵口深度、炮泥強度(耐磨蝕與熔蝕的能力)、出鐵口內徑粗糙度、爐缸鐵水和熔渣層水平面的厚度、爐內的煤氣壓力等因素有關，見表4—13直徑影響很大，特別是與渣鐵侵蝕掉的炮泥量成正比。

表4—13 各種因素對出鐵量的影響

5．出鐵事故及處理

在鐵口維護不好，鐵口不正常的情況下，往往會因為某些客觀原因或操作不當造成各種事故，輕則影響高爐的正常生產，重則迫使高爐長時間休風處理，甚至造成設備損壞和人身傷亡，并額外增加許多繁重的體力勞動。因此，爐前操作應嚴格遵守操作規程，防止事故的發生。一旦發生事故，應沉著、冷靜、果斷及時地處理，避免事故擴大化，盡量減少損失。

鐵口事故發生的現象、產生的原因及處理方法如表4—14

表4—14 鐵口事故的現象、原因及處理

泥炮是爐前最重要的設備，平時應加強維護，防止出鐵時因泥炮事故而堵不上鐵口。一旦泥炮發生故障和事故不得不采用人工堵鐵口時，人工堵口必須在出凈渣鐵和拉風或休風后才可進行。隨著高爐操作技術水平的提高和各種先進技術的采用，鐵口事故有逐年減少的趨勢。

四．撇渣器的操作

1．撇渣器的構造

撇渣器又稱砂口，它位于出鐵主溝末端，是出鐵過程中利用渣鐵密度的不同而使之分離的關鍵設備。撇渣器由前溝槽、大閘、過道眼、小井、砂壩、砂閘和殘鐵眼組成。撇渣器與鐵口有一定距離和傾斜度，以利于渣鐵分離和減少渣鐵對撇渣器的沖刷。

撇渣器的尺寸要合適，孔道過大，渣鐵分離不好，導致撇渣器過渣，孔道過小對鐵流阻力大，易發生憋流，造成鐵水流人渣罐的事故。

撇渣器的修補工作繁重，所以出現了活動式可整體更換的撇渣器，還有采用雙撇渣器和水冷式撇渣器的，其目的都是為了減少修補時間，延長其使用壽命。

撇渣器砂閘后即連接下渣溝，砂壩后通過支溝與下渣溝連接。下渣溝垂直于出鐵主溝，坡度不小于6％，下渣溝為金屬結構，必須設沉鐵坑，下渣經此溢流后進入渣罐或去沖水渣。

撇渣器后至鐵水罐或爐前鑄鐵機的鐵水流槽為支鐵溝，斷面尺寸要小一些。當采用多個鐵水罐時，鐵水溝上必須分段安裝撥流閘板，使鐵水分別流入各鐵水罐，大型高爐多采用鐵水擺動流槽，它的位置在出鐵場鐵溝末端流嘴的下方。從鐵口流出的鐵水經主溝、撇渣器、鐵溝和溝嘴向下注入擺動流槽，當一個鐵水罐裝滿時，即可通過改變擺動流槽的傾角，使鐵水流人另一鐵水罐。擺動流槽也有做成貯鐵水式的，目的也是為了減少鐵水對擺嘴的沖擊，延長其壽命，但動力消耗較大，使用擺動流槽可使出鐵場和鐵水溝的長度縮短，節約投資，減少日常維修量。

撇渣器是使渣鐵分離的關鍵設備，對它的要求是：渣溝不過鐵，鐵溝不過渣。

撇渣器的工作原理是：利用渣鐵密度的不同，使熔渣浮在鐵水面上，撇渣器的鐵水出口處(小井)有一定的高度，使大閘前后保持一定的鐵水深度，過道眼連通著前溝槽和小井，僅讓鐵水通過，達到渣鐵分離的目的。浮在鐵水面上的熔渣，被大閘擋住，當前溝槽中的鐵水面上積聚了一定量的熔渣后，推開砂壩使熔渣流入下渣溝內。因此，適宜的過眼和溝頭高度是確保渣鐵完全分離的關鍵。

2．撇渣器的操作及注意事項

撇渣器的操作及注意事項包括：

(1)鉆鐵口前必須把撇渣器鐵水面上(擋渣板前后)的殘渣凝結蓋打開，殘渣凝鐵從主溝兩側清除。

(2)出鐵過程中見少量下渣時，可適當往大閘前的渣面上撒一層覆蓋劑保溫。

(3)當主溝中鐵水表面被熔渣覆蓋后，熔渣將要外溢出主溝時，打開砂壩，使熔渣流入下渣溝(此時沖渣系統處于待工作狀態)。

(4)出鐵作業結束并確認鐵口堵塞后，將砂閘推開，用推耙推出撇渣器內鐵水面上剩余的熔渣。

(5)主溝撇渣器的表面(包括小井的鐵水面)撒覆蓋劑進行保溫。五．放渣操作

（一）渣口裝置

渣口裝置位于風口與鐵口水平面之間，其高度及各套的尺寸，主要根據高爐容積的大小，爐頂壓力的高低，渣量的多少及高爐冶煉強度等因素來確定。為了便于拆卸和安裝，也因為各套的工作條件不同和便于加工制適，一般小型高爐的渣口裝置均由4個套(大套、二套、三套和小套)組成，目前部分大型高爐已取消了渣口。如圖4—8所示。

圖4－8 渣口裝置

l－渣口小套；2－渣口三套；3－渣口二套；4－渣口大套； 5－冷卻水管； 6－擋桿；7－固定楔；8－爐皮；9－大套法蘭；l0－石棉繩 大套和二套由于有磚襯保護，不直接與鐵水接觸，熱負荷較低，因而采用中間嵌有循環冷卻水管的鑄鐵結構。三套和渣口直接與渣鐵接觸，熱負荷大，采用導熱性好的銅質空腔式結構。

渣口大套安裝在固定于爐殼上的大套法蘭內，各套之間的接觸面均加工成圓錐面，使彼此接觸嚴密，又便于拆卸更換。大套和法蘭接觸面的間隙，必須用粘有耐火泥加玻璃水的石棉繩塞緊，以免漏煤氣。

實際生產中渣口非常容易損壞，使高爐經常休風更換。所以不斷對渣口的材質進行改進，如采用等離子噴涂和合金質的小套等，以延長其使用壽命。

（二）放渣時間的確定

確切的放渣時間應該是熔渣面已達到或超過渣口中心線時開始打開渣口放渣。而實際生產中放渣時間的確定通常是：上次出鐵堵口后至打開渣口出渣的間隔時間依據鐵渣量、上次出鐵情況和上料批數來確定。如果上次鐵沒有出凈，則放渣時間應提前。

渣口打開后，如果從渣口往外噴煤氣或火星，渣流很小或沒有渣流，說明爐缸內積存的熔渣還沒有達到渣口水平面，此時應堵上渣口稍后再放。

（三）放渣操作

1．放好上渣的意義為：

(1)可減輕爐渣對爐墻壁的侵蝕。

(2)及時放出上渣可減少爐缸中的存渣，改善爐內料柱的透氣性，為爐況順行創造條件。

(3)多放上渣，下渣量必定減少，可減輕熔渣對鐵口的沖刷侵蝕，有利于鐵口的維護。

2．放渣前的準備工作有：

(1)放渣前要清理好并墊好渣溝，檢查渣口泥套、水槽及溝嘴是否完好，疊好各道撥流閘板。

(2)檢查堵渣機是否正常好用，冷卻水、壓縮空氣是否已開啟，堵渣機頭與渣口小套是否對好，防止到時堵不上渣口。

(3)檢查渣罐是否對正溝嘴，罐內有無積水和潮濕雜物，防止發生渣罐爆炸。如沖水渣，按沖水渣要求辦。

(4)檢查渣口各套有無漏水，固定裝置是否堅固，冷卻水是否正常。

(5)準備好放渣用的工具，如長短鋼釬、大錘、瓦套、楔子、鐵鍬、通渣口用的長鐵棍、人工堵渣口用的堵耙等。

3．放渣操作：

(1)采用帶風堵渣機時，堵渣機頭拔出，爐渣會自動流出，一般應用鐵釬子打開渣口。如渣口眼內有鐵打不動時，可用氧氣燒開渣口。正常情況下是不需要的。

(2)放渣過程中應隨時觀察放渣情況，渣口破損或帶鐵嚴重時應立即堵上；如發現渣罐將滿(要求罐內液面距罐的上沿300 mm)或機車來拉渣罐時，也應立即堵口。

(3)放渣過程中應做到勤放、勤捅、勤堵，渣口兩側如有積渣要隨時清理，防止積渣影響堵口工作。

4．渣口的維護包括：

(1)按高爐規定的料批及時打開渣口放渣，要求上下渣比的合格率達到70％以上，渣中帶鐵多時，應勤透、勤堵、勤放。

(2)渣口泥套必須完整無缺，保持完整適宜的渣口泥套，發現破損應在放渣前及時修補，做新泥套時一定要把殘渣摳凈，泥套要與渣口嚴密接觸，與渣口眼下沿平齊，不得偏高或偏低，新泥套應烤干后使用。

(3)保持渣口大套和二套表面的砌磚完好，三套的頂輥和小套的固定銷子要牢固，做到定時檢查。

(4)長期休風和中修開爐，在鐵口角度尚未達到正常及爐溫未達正常水平時，不允許渣口放渣。

(5)渣鐵連續出不凈，鐵面上升到渣口水平面時，嚴禁放渣。

(6)正確使用堵渣機，拔堵渣機時應先輕拔，拔不動時應用大錘敲打堵渣機后再放。防止渣口松動帶活，造成渣口冒渣的事故。對于新換的渣口放第一次渣時，原則上用耬耙堵渣口。

(7)發現渣口損壞應及時堵上并更換，嚴禁用壞渣口放渣。

渣口破損是由于渣中帶鐵多、渣口斷水以及鐵水達到或超出渣口水平面等因素造成，如不能及時發現處理，繼續放渣，輕者造成渣口堵不上，重者造成小套燒壞或爆炸，后果嚴重。

5．渣口帶鐵的判斷方法為：

(1)爐溫偏低時，渣流中有許多細密的小火星跳躍，類似低爐溫出鐵時鐵溝中的“牛毛”火花。

(2)爐溫充足，放渣時從渣口往外噴火花，從流嘴處也可看到渣流下面有鐵滴細流和火花。

(3)在不易做出判斷時，可堵上渣口，觀察渣溝內有無沉在溝底的鐵水細流。

（四）渣口事故及處理

1． 渣口冒渣

冒渣的原因：因新換的渣口沒上嚴或堵渣口時，堵渣機沖力過大；堵渣機頭與渣口的接觸過緊，拔堵渣機時又沒事先打松堵渣機頭，硬拔時把渣口帶出，使渣口和中套間產生縫隙，熔渣從縫隙中流出。

處理方法：發現渣口冒渣，高爐應先降壓減風，緩解熔渣對接觸面的沖刷侵蝕，同時減慢料速，防止鐵水面上升到冒渣部位。第二步立即組織出鐵，使渣面快速回落而終止冒渣。出完鐵后即可休風處理，如渣口已壞應立即更換。

預防措施：新換渣口一定要上到位并打緊固定楔，如渣口的保護性渣皮層上有突出的殘鐵或殘渣阻擋著上不嚴時，可用釬子打掉，若打不掉，可用氧氣燒，確保渣口上到位。2．渣口爆炸

渣口爆炸的主要原因是爐缸內鐵水面過高，達到渣口附近，放渣時使渣口大量帶鐵，把渣口燒壞，若漏水過多，會引起爆炸。

渣口爆炸的原因有：

(1)渣鐵連續出不凈，使爐缸的鐵水超過安全容鐵量；(2)爐缸工作不活躍，有堆積現象；

(3)長期休風后開爐或爐缸凍結，爐底結厚，使爐內鐵水面升高；

(4)小套破損未及時發現，放渣時帶鐵多。

為了避免渣口爆炸事故的發生可采取以下措施：(1)嚴禁壞渣口放渣；

(2)發現渣中帶鐵嚴重時，應立即堵上渣口，渣流小時應勤透；(3)不能正點出鐵時，應適當減風控制爐缸內渣鐵的數量；(4)爐缸凍結時，可采用特制的炭磚套制成的渣口放渣；(5)中修開爐時可不放上渣，大修開爐放上渣以疏通為主；

(6)發生爆炸要立即減風或休風，盡快出鐵，組織搶修。

3．渣口連續破損

渣口在短時問內連續燒壞，這種現象稱為渣口連續破損。造成渣口連續破損的主要原因是：爐缸堆積，渣口區域有鐵水聚積，或者因邊緣太重，煤氣流分布失調，渣鐵分離不好，放渣時渣流不正常，渣口帶鐵多。

為了防止此種事故的發生，高爐操作中應采用使爐缸工作均勻活躍的調劑手段，即可改變渣口連續破損的被動局面。4．渣口自動流渣

當渣口前凝渣過薄，在沒有出凈渣鐵的情況下，更換渣口時，容易發生渣口自動流渣。如果處理不當，會造成漫渣和人身傷害。

渣口自動流渣基本上都發生在爐熱、邊緣煤氣流發展和爐渣流動性較好的情況下，這時渣口前不易凝成硬殼或硬殼較薄，當渣面升高時，極易自動流出。

當發生渣口自動流渣時，應立即堵上渣口或用原渣口堵上打緊，待下次出完鐵后再更換，以免漫渣燒壞鐵道。

這類事故的防止方法是：渣鐵未出凈前不得更換渣口。用堵渣機的渣口，因其堵頭有水冷，容易使爐渣凝成較厚的硬殼，可防止渣口自動流渣。5．渣口有凝鐵堵不上

事故產生原因有：

(1)堵渣機塞頭運行軌跡偏斜；

(2)泥套破損或不正，塞頭不能正常入內；(3)渣口小套與泥套接合處有凝鐵；(4)塞頭老化、不規則，上面粘有渣鐵。

對此，可采取的措施有：

(1)加強設備的檢查，接班后應試堵；

(2)保持泥套的完好，不用泥套損壞的渣口放渣；(3)塞頭應完好；

(4)對用氧氣燒開的渣口，放渣時應勤透，堵口前適當噴射后再堵；(5)渣口堵不上時應酌情減風或用耬耙堵；

(6)當爐況失常時，打開渣口往往被先來的鐵凝住。雖能放渣，但渣口內的凝鐵較難完全熔化，或者是燒氧氣時，氧氣管燃燒后的殘存物凝結在渣口小套的外口邊沿上。此時無論用堵渣機還是用人工堵耙都堵不住，熔渣繼續外流。如無大的影響，可將渣口捅大一些，讓渣流大些，若有影響，則應拉風降壓，用人工堵上渣口，渣口堵上后即可恢復風量，待出完鐵后再更換渣口。

第三節 熱風爐操作

一．熱風爐燃料

1．燃料品種及其化學成分、發熱量

熱風爐的主要燃料為高爐煤氣。隨著高爐強化冶煉的進行，高爐所需的風溫越來越高，而焦比降低引起高爐煤氣的發熱值也降低。為了滿足高爐對

風溫的要求，熱風爐必須混入高熱值煤氣，如焦爐煤氣，來滿足熱風爐的燃燒需要。表4—15分別列出幾種熱風爐常用煤氣的成分和發熱值。

表4—15 熱風爐常用煤氣成分及發熱值

2．煤氣及助燃空氣的質量

煤氣含塵量：煤氣中粉塵主要成分為Al2O3、SiO2和Fe2 O 3，它們與熱風爐耐火材料中的Al2O3和SiO2結合形成低熔點化合物，降低耐火材料的軟化溫度，造成格子磚渣化，甚至堵塞格子磚。現代大型高爐煤氣含塵量小于0．5mg／m3，完全符合熱風爐用煤氣含塵量低于10mg／m3的要求。此外，助燃空氣含塵量也應盡量減少。

煤氣含水量：煤氣含水影響發熱值及理論燃燒溫度，應盡量降低濕法除塵的洗滌水溫，以減少飽和水含量。在熱風爐附近的凈煤氣管道上設置脫水器，除去機械水。目前，使用干法除塵的高爐可以克服這個缺點。

凈煤氣壓力：為了熱風爐強化燃燒和安全生產，要求凈煤氣支管處的煤氣應有一定的壓力，見表4—16。

表4—16 熱風爐凈煤氣支管處的煤氣壓力

3．氣體燃料可燃成分的熱效應(見表4—17)

表4—17 1 m3氣體燃料中各可燃成分l％體積的熱效應

二．影響熱風溫度的因素 1．拱頂溫度

（1）拱頂溫度的限制

受耐火材料理化性能限制：為防止因測量誤差或燃燒控制不及時而燒壞拱頂，一般將實際拱頂溫度控制在比拱頂耐火磚平均荷重軟化點低l00℃左右(也有按拱頂耐火材料最低荷重軟化溫度低40～50℃控制)。

受煤氣含塵量限制：格子磚因渣化而縮短使用壽命。產生格子磚渣化的主要影響因素是煤氣含塵量和拱頂溫度，不同含塵量允許的拱頂溫度不同(見表4—18)。

表4—18 不同含塵量允許的拱頂溫度

受燃燒產物中腐蝕性介質限制：熱風爐燃燒生成的高溫煙氣中含有腐蝕性氣體NOx，NOx生成量與燃燒溫度有關。為避免發生拱頂鋼板的晶間應力腐蝕，必須將拱頂溫度控制在不超過l400℃或采取防止晶間應力腐蝕的措施。

（2）拱頂溫度與熱風爐理論燃燒溫度的關系

由于爐墻散熱損失和不完全燃燒等因素影響，我國大、中型高爐熱風爐實際拱頂溫度低于理論燃燒溫度70～90℃。

（3）拱頂溫度與熱風溫度的關系

據國內外高爐生產實踐的統計，大、中型高爐熱風爐拱頂溫度比平均風溫高120～220℃。小型高爐拱頂溫度比平均風溫高l50～300℃。采取增大蓄熱面積和格子磚重量、加強絕熱保溫、實現燃燒換爐送風全自動控制等措施，可縮小拱頂溫度與平均風溫的差值。測量拱頂溫度可采用輻射高溫計、紅外線測溫儀或熱電偶。采用輻射高溫計時，為防止鏡頭沾灰，須以壓縮空氣吹掃。采用熱電偶時，其插入方式有兩種：一是自拱頂中心插入，合理深度為電偶熱端超出拱頂磚襯內表面30～50mm；二是自蓄熱室側大墻人孔插入，并以碳化硅管作保護套管。碳化硅管伸入爐內l50～200 mm，電偶熱端距碳化硅管熱端30～50mm。2．廢氣溫度

允許的廢氣溫度范圍：為了避免燒壞蓄熱室下部的支撐結構，大型高爐廢氣溫度不超過350～400℃，小型高爐不得超過400～450℃。

廢氣溫度與熱風溫度的關系：提高廢氣溫度可以增加熱風爐(尤其是蓄熱室中、下部)的蓄熱量。因此，通過增加單位時間燃燒煤氣量來適當提高廢氣溫度，可減少周期風溫降低，是提高風溫的一種措施。在廢氣溫度為200～400℃范圍內，每提高廢氣溫度100℃約可提高風溫40℃。但這種措施影響熱風爐熱效率。

以下因素對廢氣溫度的影響：

(1)單位時間燃燒煤氣量。一般燒混合煤氣時的廢氣溫度比燒高爐煤氣時的要低些。

(2)燃燒時間。延長燃燒時間，廢氣溫度隨之近似直線地上升。

(3)蓄熱面積。當換爐次數和單位時間燃燒煤氣量都一定時，熱風爐蓄熱面積越小，其廢氣溫度越高。

3．熱風爐工作周期

熱風爐一個工作周期，包括燃燒、送風、換爐3個過程自始至終所需的時間，熱風爐爐內溫度隨之有周期性變化。

送風時間與熱風溫度的關系：隨著送風時間的延長，風溫逐漸降低。送風時間由2 h縮短到l h，可提高風溫水平50～70℃。送風時間縮短，燃燒時間隨之縮短。若熱風爐能力或煤氣量等受限制，不能通過提高燃燒強度來彌補燃燒時間縮短造成的熱量減少，則風溫水平將反而降低。在一定條件下應選擇合適的熱風爐工作周期。

合適的工作周期：合適的送風時間最終取決于保證熱風爐獲得足夠的溫度水平(表現為拱頂溫度)和蓄熱量(表現為廢氣溫度)所必要的燃燒時間。

高爐配備熱風爐有3座或4座，因而工作制度有“二燒一送”或“三燒一送”，“并聯”或“交叉并聯”等。

合適的熱風爐工作周期根據具體條件由經驗選定。

4．蓄熱面積與格子磚重量

熱風爐供熱能力與蓄熱面積有關。當格子磚重量相同并采用相同工作制度時，蓄熱面積大的供熱能力大。現代熱風爐蓄熱面積為70～90 m2／m3高爐有效容積，或30～37 m2／(m32min)，有的甚至更大。蓄熱面積越大，使熱風爐結構龐大，投資增加。

其次，風溫降落與格子磚重量有關。格子磚重量愈大，周期風溫降愈小，利于保持較高風溫。單位風量的格子磚重量增大時，熱風爐送風期拱頂溫度降減少，即能提高風溫水平；單位風量的格子磚重量相同時，蓄熱面積大的拱頂溫度降小。

5．其他因素

(1)燃燒器形式和能力

強化燃燒可縮短燃燒時間，利于提高風溫。但必須有充足煤氣量和相應能力的燃燒器。此外，熱風爐一代爐役后期，設備老化，阻力增加，也要求燃燒器預留一定余力。

陶瓷燃燒器的煤氣和空氣、混合較好，燃燒能力大，完全可以滿足要求。

(2)煤氣量(煤氣壓力)

煤氣量不足或煤氣壓力波動，使空氣和煤氣的配合不能適當，拱頂溫度也就不能迅速穩定地升高，因而熱風爐蓄熱量減少；雖延長燃燒時間，風溫水平仍可能降低。

(3)高爐操作

高爐順行、穩定風溫操作，是熱風爐操作穩定的有力保證。而熱風爐工作穩定，才能最大限度地保持較高風溫水平。

三．熱風爐的操作

1．蓄熱式熱風爐的傳熱特點

熱風爐內的傳熱主要是指蓄熱室格子磚的熱交換。蓄熱室的熱交換可看成是煙氣對鼓風之間的傳熱，而格子磚只作為傳熱的中間介質。在燃燒期，高溫的燃燒產物通過格子磚以對流和輻射方式將煙氣的熱量傳給格子磚表

面。由于格子磚表面和中心的溫差，格子磚表面的熱量不斷向內部傳遞，從而使格子磚儲存了大量的熱量。在送風期，具有一定流速的高爐鼓風(冷空氣)不斷以對流方式從格子磚表面獲得熱量，使冷空氣得到加熱，同時格子磚內部向表面傳熱而被冷卻。

由于熱風爐燃燒和送風的變化，熱風爐格子磚通道壁的溫度隨加熱和冷卻呈周期性變化。蓄熱室中的格子磚僅是熱量的載體，它將高溫燃燒產物的熱量經格子磚傳給高爐鼓風。高爐熱風溫度的高低，取決于蓄熱室貯藏的熱量及拱頂溫度。

2．熱風爐的操作特點

高爐對熱風爐的基本要求是風溫高而穩定，結合蓄熱式熱風爐的傳熱特點以及熱風爐結構特點，熱風爐操作有以下特點：(1)熱風爐操作是在高溫、高壓、煤氣的環境中進行，必須嚴格按程序作業，避免煤氣爆炸、中毒和燒穿事故的發生。(2)熱風爐的工藝流程為：

a.送風通路：熱風爐除冷風閥、熱風閥保持開啟狀態外，其他閥門一律關閉；

b.燃燒通路：熱風爐冷風閥和熱風閥關閉外，其他閥門全部打開； c.休風：所有熱風爐的全部閥門都關閉。

上述三項操作包括了熱風爐的全部操作，也是熱風爐全部工藝流程。(3)蓄熱式熱風爐要儲備足夠的熱量。開始燃燒后，應迅速將拱頂溫度燒到規定值，延長熱風爐的蓄熱期，達到足夠的蓄熱量。

(4)由于高爐的大型化和高壓操作，熱風爐已成為高壓容器。熱風爐各閥門的開啟和關閉必須在均壓下進行，否則無法進行正常的操作，甚至損壞設備。

(5)高爐熱風爐燃燒可以使用低熱值煤氣，提供較高的風溫。(6)高爐生產不允許有斷風現象發生，換爐操作必須“先送后撤”。在換爐過程中有一段時間有兩座或三座熱風爐同時給高爐送風。

3．熱風爐的燃燒制度

（1）燃燒制度的分類

熱風爐的燃燒制度可分以下3種： a.固定煤氣量，調節空氣量； b.固定空氣量，調節煤氣量； c.空氣量、煤氣量都不固定。

各種燃燒制度的操作特點見表4—l9。

表4—19 各種燃燒制度的特點

（2）各種燃燒制度的比較

各種燃燒制度的比較見表4—20。

表4—20 各種燃燒制度比較

（3）燃燒制度的選擇 燃燒制度選擇的原則：

a.結合熱風爐設備的具體情況，充分發揮助燃風機、煤氣管網的能力； b.在允許范圍內最大限度地增加熱風爐的蓄熱量，利于提高風溫； c.燃燒完全、熱損少，效率高，降低能耗。

較優的燃燒制度是固定煤氣量調節空氣量的快速燒爐法，即燃燒初期利用磚溫與煙氣溫度相差較大的時機，以最大煤氣量和最小空氣過剩系數來強化燃燒，盡快在15～30 min 內將拱頂溫度燒到規定最高值。燃燒后期適當增大空氣過剩系數，維持拱頂溫度至燃燒結束(廢氣溫度達到規定值)。最大限度地增加熱風爐蓄熱量，以利于提高風溫。

有預熱的助燃空氣或煤氣時，調節其預熱溫度，也可在一定范圍內作為控制燃燒的輔助手段。

（4）合理燃燒的判斷方法

廢氣分析法：根據分析結果，判斷成分是否合理(見表4—21)。

表4—21合理的煙道廢氣成分

火焰觀察法：采用金屬套筒燃燒器時，操作人員可觀察燃燒器火焰顏色來判斷燃燒情況。

目前熱風爐操作主要以廢氣分析法進行控制燃燒。采用火焰觀察的方法已經越來越少。

（5）過剩空氣量的調整

過剩空氣量主要是依據廢氣中的殘氧量(通過氧化鋯實測)來調節，通過調節助燃空氣量獲得最佳的空煤比，獲得更高的拱頂溫度和熱效率。

過剩空氣量和煤氣成分影響廢氣成分。在控制廢氣成分時寧愿有剩余的氧，而不要有過量的CO。這是因為如果空氣量不足，缺少氧，不僅浪費了可燃物CO，帶走熱量，而且造成熱風爐內的還原性氣氛，使熱風爐的某些耐火材料內襯變質。而剩余氧的情況僅是帶走部分顯熱。

實際上，熱風爐燃料不可能完全燃燒。剩余空氣量越少，廢氣中CO含量就越多。一般認為廢氣成分中O2保持在0．2％～0．8％、CO保持在0．2％～0．4％的范圍比較合理。

4．送風制度

由于熱風爐的周期性質，包括送風、燃燒和悶爐3種工作狀態，在3種工作狀態之間還存在一個換爐的過程。送風和燃燒是主要的工作狀態，悶爐只是各熱風爐在燃燒或送風之間的一種調節方式或者是在特殊情況下(高爐休風)，沒有必要進行燃燒或送風的一種休止狀態。

目前，大型高爐都有四座熱風爐，其送風制度有單爐送風、并聯送風等。

（1）單爐送風

單爐送風是在熱風爐組中只有一座熱風爐處于送風狀態的操作制度，熱風爐出口溫度隨送風時間的延續和蓄熱室貯存熱量的減少而逐漸降低。為了得到規定的熱風溫度并使之基本穩定，一般都通過混風調節閥來調節混入的冷風流量。單爐送風方式一般是在某個熱風爐進行檢修或高爐不需要很高的風溫的情況下進行的送風方式。對于只有3座熱風爐的高爐，也基本采用這種送風方式。

（2）并聯送風

并聯送風操作是熱風爐組中經常有兩座熱風爐同時送風的操作制度。交錯并聯送風操作是兩座熱風爐，其送風時間錯開半個周期。對于4座熱風爐的高爐來說，各個熱風爐的內部狀態均錯開整個周期的l／4。

熱風爐從單爐送風向交錯并聯送風操作制度過渡時，熱風爐的燃燒時間相對縮短，熱風爐的燃燒率提高，兩座熱風爐同時重疊送風的時間延長。

交錯并聯送風操作時，在兩座送風的熱風爐中，其中一座“后行爐”處于熱量充分的送風前半期；另一座“先行爐”處于熱量不足的送風后半期。前半

期稱為高溫送風期，此時熱風爐送出高于熱風主管內溫度的熱風。后半期稱為低溫送風期，此時熱風爐送出低于熱風主管內溫度的熱風。交錯并聯送風又分為冷并聯送風和熱并聯送風，兩種送風操作制度的區別在于熱風溫度的控制方式不同。冷并聯送風時的熱風溫度主要依靠“先行爐”的低溫熱風與“后行爐”的高溫熱風在熱風主管內混合，由于混合后的溫度仍高于規定的熱風溫度，需要通過混風閥混入少量的冷風，才能達到規定的風溫。冷并聯送風操作的特點是：送風熱風爐的冷風調節閥始終保持全開狀態，不必調節通過熱風爐的風量。風溫主要依靠混風調節閥調節混入的冷風量來控制。

熱并聯送風操作時，熱風溫度的控制主要是依靠各送風爐的冷風調節閥調節進入“先行爐”和“后行爐”的風量，使“先行爐”的低溫熱風與“后行爐”的高溫熱風在熱風主管中混合后的熱風溫度符合規定的風溫。

5．熱風爐換爐操作

由于熱風爐的設備、結構和使用燃料的不同換爐程序多種多樣，有代表的基本換爐程序列于表4—22。

表4—22 熱風爐的基本換爐程序

換爐操作的注意事項包括：

(1)換爐應先送后撤，即先將燃燒爐轉為送風爐后再將送風爐轉為燃燒，絕不能出現高爐斷風現象。

(2)盡量減少換爐時高爐風溫、風壓的波動。

(3)使用混合煤氣的熱風爐，應嚴格按照規定混入高發熱量煤氣量，控制好拱頂和廢氣溫度。

(4)熱風爐停止燃燒時先關高發熱量煤氣后關高爐煤氣；熱風爐點爐時先給高爐煤氣，后給高發熱量煤氣。

(5)使用引射器混入高發熱量煤氣時，全熱風爐組停止燃燒時，應事先切斷高發熱量煤氣，避免高爐煤氣回流到高發熱量煤氣管網，破壞其發熱量的穩定。

6．高爐休風、送風時的熱風爐操作

倒流休風及送風：高爐休風(短期、長期、特殊)時，用專設的倒流休風管來抽除高爐爐缸內的殘余煤氣，謂之倒流休風，其熱風爐的操作程序見表4—23。

表4—23 倒流休風、送風熱風爐操作程序

不倒流的休風及送風：高爐休風不需要倒流時，將倒流休風、透風程序中的開、關倒流閥的程序取消即可。

7．熱風爐全自動閉環控制操作

現代大型高爐均設置4座熱風爐，熱風爐的操作采用全自動微機閉環控制操作。

（1）熱風爐的工作制度與控制方式

熱風爐的工作制度包括：

A．基本工作制度：“兩燒兩送交叉并聯”工作制。

B．輔助工作制：“兩燒一送”工作制，有一座熱風爐檢修時用。

熱風爐閉環控制指令分時間指令和溫度指令：

時間指令：根據先行熱風爐的送風時間指揮換爐，對熱風爐進行閉環控制。

溫度指令：根據送風溫度指揮換爐，對熱風爐進行閉環控制。

熱風爐的基本操作方式為連鎖自動操作和連鎖半自動操作。為了方便設備維護和檢修，操作系統還需要備有單爐自動、半自動操作、手動操作和機旁操作等方式。連鎖是為了保護設備不誤動作，在熱風爐操作中要保證給高爐送風的連續性，杜絕惡性生產事故的發生，換爐中必須保證至少在有一座熱風爐送風狀態下，另一座爐才可以轉變為燃燒或其他狀態。

連鎖自動控制操作：按預先選定的送風制度和時間進行熱風爐狀態的轉換，換爐過程全自動控制。

連鎖半自動控制操作：按預先選定的送風制度，由操作人員指令進行熱風爐狀態的轉換，換爐由人工指令。

單爐自動控制操作：根據換爐工藝順序，一座熱風爐單獨自動控制完成狀態轉換的操作。

手動非常控制操作：通過熱風爐集中控制臺上的操作按鈕進行單獨操作，用于熱風爐從停爐轉換成正常操作狀態時或檢修時的操作。

機旁操作：在設備現場，可以單獨操作一切設備，用于設備的維護和調試。

（2）自動控制要點 A燃燒控制

用微機控制的自動燃燒形式和方法很多，應用較為普遍的是采用廢氣含氧量修正空燃比，熱平衡計算、設定負荷量的并列調節系統。它是根據高爐使用的風量、需要的風溫、煤氣的熱值、冷風溫度，熱風爐廢氣溫度，經熱平衡計算，計算出設定煤氣量和空氣量。燃燒過程中隨煤氣量的變化來調節助燃空氣量，采用最佳空燃比，盡快使爐頂溫度達到設定值，并保持穩定，以逐步地增加蓄熱室的儲熱量，當廢溫度達到規定值時(350℃)熱風爐準備

換爐。采用廢氣含氧量分析作為系統的反饋環節，參加閉環控制，隨時校正空燃比。

B高爐熱風溫度的控制

當熱風爐采用“兩燒兩送交叉并聯”送風制度時，靠調節兩座送風爐的冷風調節閥的開度，來控制先行(涼)爐、后行(熱)爐的冷風流量，保持高爐熱風溫度的穩定。使用該制度時混風大閘可以關死。

當熱風爐采用“兩燒一送”的送風制度時，需靠調節風溫調節閥的開度，兌入冷風量的多少來穩定高爐的熱風溫度。C換爐控制

按時間指令進行換爐的自動控制：當先行熱風爐送風時問達到設定值時，發出換爐指令，將先行燃燒爐按停止燃燒轉送風程序，轉入送風狀態。然后將先行送風爐，按停止送風轉燃燒程序，轉入燃燒狀態。

如果是采用“兩燒一送”的送風制度，送風爐送風時間達到設定值時發出換爐指令，按程序換爐。

按溫度指令進行換爐的自動控制：當先行送風爐的送風溫度低于設定值時(測點在熱風出口)發出換爐指令，按停止燃燒轉送風的程序，將先行燃燒爐轉送風狀態，然后按停止送風轉燃燒的程序，將先行送風爐轉入燃燒狀態。

如果采用“兩燒一送”的送風制度，送風爐的風溫低于設定值后發出換爐指令，進行換爐操作。D休風控制

一般休風控制為半自動操作，分以下兩種： a.倒流休風。b.正常休風。

第四節高爐噴吹操作

噴煤是高爐強化操作的主要措施，它從20世紀60年代開始大規模應用于鋼鐵工業生產。由于石油危機、環境保護和煉焦煤資源日益短缺等原因，高爐噴煤已不僅僅是高爐調劑的一項重要手段，同時還是彌補焦炭不足的主要措施。就世界范圍而言，高爐噴煤已成為高爐技術發展的必然趨勢。

噴煤技術發展的主要趨勢：

(1)噴煤量大幅度提高，焦比大幅度降低。

(2)高爐噴吹煙煤，或煙煤、無煙煤甚至褐煤進行混配噴吹。(3)在大量噴煤的同時采用高風溫、富氧操作。

高爐噴煤對優化鋼鐵工業生產具有重大意義，它可以大幅度降低價格昂貴的焦炭消耗，緩解我國主焦煤短缺，減少煉焦過程對環境的污染。2002年重點鋼鐵企業實現了噴煤比125 kg／t，比2000年升高了7 kg／t。表4—24列出部分企業噴煤比變化情況。寶鋼連續4年平均噴煤比超過200 kg／t，達到了世界先進水平。2002年我國有30個企業噴煤比是比上年度增加了，全國年平均噴煤比超過140 kg／t的高爐有34座。

表4—24 部分企業噴煤比變化(kg／t)

一． 煤的化學組成與分類 1．煤的化學組成

煤的基本組成是各種化合形式的有機物質、灰分、水分。這些有機物的組成元素有C、H、O、N和一部分S。煤中的灰分由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O等礦物質組成。

碳：煤的主要放熱元素，1 kg純碳燃燒放出的熱量約34000 kJ。碳在煤中不是以自由狀態存在的，而是與氫、氧或硫組成各種有機化合物。煤燃燒時，首先是這些有機化合物的分解，然后進行碳的燃燒。隨煤的變質程度的加深，煤的含碳量增加，如煙煤含碳量為62％～77％，無煙煤含碳量高達90％～98％。

氫：氫是放熱元素，雖然它在煤中含量不多，但l kg氫燃燒后所放出的熱量幾乎等于3．5 kg碳燃燒放出的熱量。氫在煤中有兩種存在形式：可燃氫和化合氫。同碳、硫組成化合物的氫是可燃氫。同氧結合在一起的氫為化合氫。化合氫不能參加燃燒反應。在燃燒計算應以有效氫為準，有效氫百分含量為：

H有效=[H]－[O]／8

式中，[H]，[O]分別為煤中H和O的元素分析值。煤中氫含量隨煤的變質程度加深而減少。煙煤含氫4％～6％，無煙煤含氫1％～4％。

氮：煤中氮不參與燃燒反應，在高溫條件下與氧形成氮氧化物，對環境造成污染。它的存在會降低煤的可燃成分，但一般含量很少，僅為l％～2％。

氧：氧是燃料中有害組成，它同煤中的可燃物質碳、氫結合成氧化物，故它的存在使可燃物氧化而失去了進行燃燒的可能。變質程度越深的煤含氧越低。

硫：硫在煤中以3種狀態存在：

(1)有機硫(S機)存在于煤中的有機化合物中，故用洗選的方法不能去掉。

(2)黃鐵礦硫(S礦)和煤中的雜質鐵結合在一起而呈硫化鐵狀態存在，可經洗選去掉。

(3)硫酸鹽硫(S鹽)以各種硫酸鹽的形式存在于煤中，如CaSO4、FeSO4等。有機硫和黃鐵礦硫統稱為揮發硫，都參加燃燒反應，并放出熱量，但它是有害組分。主要是硫燃燒生成SO2、H2S等有害氣體，同時煤粉中的硫提高，會增加鐵的硫負荷。

灰分：煤中不能燃燒的礦物質統稱為灰分，它由多種氧化物組成。煤的灰分越高，發熱量越低。根據灰分的來源，煤中的灰分分為兩種：

(1)原生灰分，是轉化成煤的古代植物體內含有的無機鹽保留在煤里的灰分，這種形態的灰分任何選煤方法都不能去掉，其量約占2％～3％。(2)再生灰分，是在煤的形成過程中，從外界混入一些砂、石之類的雜質與成煤物質夾雜摻和一起。這種灰分，將煤破碎再洗選之后可以除去。還有的是在煤的開采過程中，混入煤塊中的巖石、雜石等。它很容易與煤分開，用手選和洗選的方法均可除去。

水分：煤中的水分是有害成分，煤燃燒時水分汽化吸熱。煤中的水分以3種形式存在：

(1)外部水分，又稱外在水分，是機械地附著在煤塊表面的水分。這種水分只需把煤放在通風良好、空氣干燥的地方即可自然去除。

(2)吸附水分，又稱內在水分，是由于吸附作用或毛細作用而進入煤塊內部的水分。這種水分用自然風干的辦法不能去除，必須將煤加熱到100～110℃之后，才能蒸發掉。

(3)結晶水，存在于煤的礦物中，如以CaSO422H2O，Al2O322SiO222H2O形態存在。結晶水很難去除，只有在高溫下，灰分進行分解時它才被去掉。煤中結晶水的含量很少，在燃燒計算中不加以考慮，且測定煤的全水分也不計結晶水。

2．煤的化學成分表示方法

煤的成分通常用各組成物的質量百分含量來表示。通常要用下述幾種表示方法：

(1)應用成分。煤都是由碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水分7種成分所組成的，這7種組分稱為應用基。習慣上將上述各種組分在應用基中的質量百分含量定義為煤的應用成分，表示方法為在對應組成的右上角加標y，即：

Cy+Hy+Oy+Ny+Sy+Ay+Wy=100％

(2)干燥成分。為了消除水分波動對煤的應用成分造成的影響，以便更準確地反映煤的固有本性，許多技術資料中常用不含水分的干燥基中的各組分百分含量來表示煤的化學組成，用這種方法表示的成分稱為煤的干燥成分，表示方法為在相應組成的右上角加標g，即： Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100％

第二篇：高爐工長技術比武學習資料(含答案)

首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

高爐爐前工技術比武學習資料

一、第一知識部分

1、軟熔帶位置較低時，其占據的空間高度相對也小，而塊狀帶則相應擴大，即增大了間接還原區。(√)

2、爐內煤氣的水當量變化不大，爐料的水當量變化很大，隨溫度的升高而逐漸加大。(×)

3、影響爐缸和整個高爐各部過程的最重要因素是，風口前焦碳的燃燒反應。(√)

4、影響爐缸和整個高爐內各種過程中的最重要的因素是(C)。A．礦石的還原與熔化

B．爐料與煤氣的運動

C．風口前焦炭的燃燒

5、爐料的吸附水加熱到100℃即可蒸發除去。(×)

6、目前我國的爐料結構主要為(A)。

A．高堿度燒結礦+球團礦+塊礦

B．自熔性燒結礦+塊礦 C．高堿度燒結礦+低堿度燒結礦

D．低堿度燒結礦+塊礦

7、爐渣理論分為分子理論和電子理論。(×)

8、焦炭的物理性質包括機械強度、篩分組成、氣孔度，其中最主要的是(A)。

A．機械強度

B．篩分組成C．氣孔度

D．都是

9、高爐冶煉的過程描述正確的是：(B)。A．實現礦石中的Fe元素和氧元素的化學分離 B．實現已被還原的金屬與脈石的機械分離 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

C．控制溫度和液態渣鐵之間的交互作用得到化學成分合格的鐵液

10、關于富氧鼓風那些描述正確；(ABD)。

A．單位生鐵煤氣生成量減少，允許提高冶煉強度，增加產量。B．單位重量焦炭燃燒生成的煤氣量減少，可改善爐內熱能利用，減低爐頂煤氣溫度。

C．單位生鐵煤氣生成量減少，爐頂煤氣發熱值降低。D．理論燃燒溫度升高，爐缸熱量集中，利于冶煉反應進行。

11、高爐用噴吹煤粉要求煤的灰分越低越好，一般要求最高不大于(C)。A．10%

B．20%

C．15%

D．不作要求

12、純鐵的熔點低于生鐵的熔點。(×)

13、熔化溫度高于熔化性溫度。(×)

14、爐缸煤氣的最終主要成分為(A)。

A．CO、H2、N

2B．CO、CO2、N

2C．CO2、N2、H

2D．CO、N2、CO2

15、塊狀帶的煤氣分布取決于(A)。

A．爐料的透氣性

B．爐缸煤氣的初始分布

C．軟熔帶的煤氣分布

16、提高堿度可提高渣中SiO2的活度。(×)

17、提高爐頂壓力有利于冶煉低硅生鐵。(√)

18、為改善料柱透氣性，除了篩去粉末和小塊外，最好采用分級入爐，達到粒度均勻。(√)

19、非正常情況下的爐料運行有爐料的流態化和存在“超越現象”。(√)20、焦炭的粒度相對礦石可略大些，根據不同高爐，可將焦炭分為 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

40~60mm，25~40mm，15~25mm三級，分別入爐使用。(√)

21、屬于中性氧化物的有(AC)。

A．Fe２O３

B．TiO２

C．Al２O３

D．Na２O

22、富氧鼓風是因(C)而使得理論燃燒溫度提高的。

A．燃燒熱量增加

B．燃燒速度加快

C．產生的煤氣量減少

23、爐渣熔化后能自由流動的溫度是爐渣的(D)。

A．熔化性

B．熔化溫度

C．黏度

D．熔化性溫度

24、入爐料中所含水分對冶煉過程及燃料比不產生明顯影響，僅對爐頂溫度有降低作用。（×）

25、碳與氧反應，完全燃燒時放出的熱值是不完全燃燒時的3倍還多。（√）

26、高于1000℃時，碳素溶損反應加速，故將此溫度定為直接還原與間接還原的分界線。（√）

27、球團礦還原過程中出現體積膨脹，主要是隨著溫度升高，出現熱脹冷縮現象大造的。（×）

28、焦炭灰分主要是(A)。

A．酸性氧化物

B．中性氧化物

C．堿性氧化物

29、在風口前燃燒同等質量的重油、焦炭，重油熱值要略低于焦炭，但置換比卻高于1.0。（√）

30、爐缸煤氣成分與焦炭成分無關，而受鼓風濕度和含氧影響比較大。（√）

31、爐渣Al2O3/CaO大于1時，隨著Al2O3含量的增加，粘度也隨之增大。（×）首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

32、高爐所用燃料中，其中H、C越高的燃料，在同等質量條件下其產生的煤氣量也越多。（×）

33、富氧鼓風后因為入爐氮氣減少即使比不變也可以提高高爐的煤氣利用率。（×）

34、未燃煤粉在爐內的去向是還原、滲碳和隨煤氣逸出。（×）

35、熔化溫度低，還原性好的礦石有利于高爐的了冶煉。(×)

36、高爐鐵的直接還原度達到0.30以下是可能的。(√)

37、風溫提高焦比降低，爐頂煤氣一氧化碳利用率有所改善，是間接還原發展的結果。(×)

38、高爐內錳的高級氧化物還原與鐵的高級氧化物還原差不多，唯獨MnO比FeO難還原。(√)

39、下列哪些是富氧后的冶煉特征(BCE)。

A．焦比降低

B．理論燃燒溫度升高

C．煤氣量減少 D．間接還原擴大

E．煤氣發熱值提高

40、高爐內煤氣流通過料柱后產生的壓降屬于動量傳輸。(√)

41、高爐冶煉過程的能量主要來自焦炭、噴吹燃料和鼓風。(√)

42、噸鐵的熱量消耗過大，爐頂煤氣中CO含量超出平衡數值過多，煤氣的化學能未被充分利用，是目前我國高爐生產的普遍問題。(√)

43、高爐內熱能利用程度等于噸鐵的有效熱量消耗與熱量總收入之比值。(√)

44、當前限制噴煤量提高的因素主要是燃燒率低，置換比下降，理論燃燒溫度不足，爐內透氣性變壞等問題。(√)

45、影響礦石軟熔性能的因素很多，主要是礦石的渣相數量和它的熔 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

點。(√)

46、碳的反應性是指焦碳與(A)等進行化學反應的能力。A．CO

2B．鐵礦石

C．堿金屬

D．硫化物

47、焦碳的揮發分主要由碳的氧化物、氫組成，有少量的CH4和O2。(×)

48、根據高爐解剖研究表明：硅在爐腰或爐腹上部才開始還原，達到(C)時還原出的硅含量達到最高值。

A．鐵口

B．滴落帶

C．風口

D．渣口

49、高爐的熱量傳輸以傳導傳熱為主，只是在高溫區才考慮輻射傳熱。(√)

50、渣中MgO主要作用是降低爐渣黏度，改善脫硫效果，改善流動性。(×)

51、高爐噴吹燃料，置換比的大小與哪些因素有關(ABCD)A．噴吹量

B．噴吹燃料的種類

C．鼓風參數

D．煤氣的利用率

52、一般燒礦中的含鐵礦物有：磁鐵礦(Fe3O4)赤鐵礦(Fe2O3)浮氏體(FexO)。(√)

53、焦碳質量差異影響熱制度的因素主要有：焦碳灰分；焦碳含硫量；焦碳強度。(√)

54、提高入爐品位的措施是(ABCD)。

A．使用高品位礦，淘汰劣質礦

B．生產高品位燒結礦和球團礦 C．提高精礦粉的品位

D．使用部分金屬化料

55、高爐冶煉爐渣的要求是(ABC)。首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A．良好的流動性

B．較強脫硫能力 C．侵蝕性能較弱

D．渣溫要高

56、鐵氧化物還原速度取決于吸附和化學反應兩個環節。(×)

57、磷是生鐵的有害元素，因此在高爐煉鐵過程中要選擇合理的操作制度以降低生鐵含磷量。(×)

58、用CO還原鐵氧化物的反應都是可逆反應。(×)

59、對理論燃燒溫度影響最大的因素是風溫和富氧率。(×)60、煤粉的熱滯后時間一般為冶煉周期的60～70%。(√)

61、含鐵礦物按其礦物組成可分為四大類：磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和(D)。

A．富礦

B．貧礦

C．精礦

D．菱鐵礦 62、塊狀帶包括爐料開始予熱到全部熔化所占的區域。(×)63、風口帶是高爐熱能和氣體還原劑的發源地和初始煤氣流起點。(√)64、改善礦石的冶金性能，是提高技術經濟指標的有效措施。(√)65、爐料下降的速度與爐料間摩擦力、煤氣浮力無關。(×)66、高爐爐身下部的直接還原溫度高于1100℃。(√)

67、精料的另一主要內容是提高熟料率，并要求整粒措施。(√)68、焦炭強度差會影響料柱透氣性，導致風渣口燒壞和(C)。A．爐溫向涼

B．產量升高

C．爐缸堆積

D．鐵口過淺 69、焦碳的物理性質包括：機械強度、篩分組成、氣孔度、堆密度，其中不重要的是(C)。

A．機械強度

B．篩分組成C．氣孔度 70、焦炭粒度大，爐內料柱透氣性就越好。(×)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

71、含鐵料在爐內熔化后是和氧進行化學反應被還原的。(×)72、由動力學角度分析，標準生成自由能越大的氧化物越穩定，在氧勢圖上曲線位置越低。(×)73、當溫度高于810℃時，CO+H2O=CO2+H2向右進行，只有此溫度區域H2的利用率高于CO的利用率。(×)74、高爐內直接還原反應是借助碳素溶解損失反應與間接還原反應疊加而實現的。(√)

75、高爐內錳的各級氧化物的還原都要比鐵的級氧化物的還原困難，特別是MnO比FeO更難還原。(×)76、軟熔帶下形成的液態鐵水下降到風口水平時[Si]和[S]達到最大值。(√)

77、熱流比影響軟熔帶的位置，熱流比大，軟熔帶下移。(√)78、爐渣的熔化性溫度是爐渣的液相線溫度。(×)79、采用高風溫操作后，中溫區擴大，間接還原發展，是導致焦比降低的根本原因。(×)80、含堿性脈石高的鐵礦石，其品位應按扣除堿性氧化物含量后的鐵量來評價。(√)

81、爐內煤氣的水當量變化不大，爐料的水當量變化很大，隨溫度的升高而逐漸加大。(×)82、爐缸的脫硫效果不僅取決于爐渣堿度、溫度的高低，而且與爐缸的活躍程度有關。(√)

83、硫主要是由焦炭帶入的，所以減輕焦炭負荷是降低硫負荷的有效措施。(×)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

84、高爐中容易被CO還原進入生鐵的非鐵元素有Zn、Mn、V、Ti。(×)85、燒結礦的固結經歷了固相反應、液相生成、冷凝固結過程。(√)86、在爐內高溫區，礦石軟化熔融后，焦炭是唯一以固態存在的物料。(√)

87、高爐采用富氧鼓風、提高風溫及其他加速擴散的技術措施，都會使燃燒帶縮小。(√)

88、據爐內動力學分析，當煤氣流的壓降梯度升高至與爐料的堆積密度相等時，懸料故障。(√)

89、高爐內間接還原的發展，主要取決于還原的動力學條件：礦石的空隙度、還原性和煤氣流的合理分布等。(√)

90、高爐內固體爐料區的工作狀態的好壞，是決定單位生鐵燃料消耗量的關鍵。(√)

91、改善礦石的還原性，使礦石在軟熔前達到較高的還原度，對脫硫反應基本沒有影響。(×)92、高爐噴煤后，爐料的冶煉周期(A)。A．延長

B．不變

C．縮短 93、富氧鼓風有利于高爐(ABCD)。A．提高理論燃燒溫度

B．增加噴吹量 C．低[Si]冶煉

D．提高冶煉強度

94、水煤氣置換反應(CO+H2O＝CO2+H2)的存在，使H2有促進CO還原的作用，相當于是CO還原反應的催化劑。(×)95、根據Si在高爐的還原行為，選用有利于高溫區下移的技術措施和操作制度，使爐缸有穩定的充足熱量，使鐵水的物理熱維持在較高水 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

平。是冶煉低硅的必備條件之一。(√)

96、在標準狀態下，下列元素按與C發生還原反應開始溫度由低到高排列為：P→Zn→Mn→V→Si→Ti。(√)

97、高爐中最重要的流體力學現象是煤氣流經固體散料層以及流經固液相共存區(軟熔帶、滴落帶及其以下直至風口平面)時的壓降及液泛等。(√)

98、成渣帶的高低厚薄與沿高爐高度上的溫度分布無關。(×)99、高爐用噴吹用煤一般要求煤粉粒度-200目以下的比例為(C)。A．30%～50%

B．50%～65%

C．70%～80%

D．80%～100% 100、促使爐料下降的是重力，爐料在靜止時重量系數比爐料運動時大。(×)101、富氧鼓風能夠提高風口前理論燃燒溫度和降低爐頂溫度。(√)102、高爐產生液泛的部位是軟熔帶。(×)103、富氧鼓風后，煤氣中的CO濃度增加，煤氣還原能力提高間接還原發展。所以有利于降低燃料消耗(×)104、高爐進行間接還原和直接還原的區域是固定不變的。(×)105、高爐精料的含義：(1)對入爐原料的精加工；(2)采用合理的爐料結構。(√)

106、高爐內錳的各級氧化物的還原都要比鐵的各級氧化物的還原困難，特別是MnO比FeO更難還原。(×)107、高爐內直接還原溫度開始在高于570℃。(×)108、高爐噴吹煤粉后，爐缸風口燃燒帶不變。(×)109、離子理論對于液態爐渣的主要觀點正確的是(BCD)。首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A．液態爐渣由簡單離子與復雜絡離子組成是一種完全的離子溶液 B．金屬氧化物離解后能電離

C．金屬相與渣相之間反應依靠電子傳遞 D．液態爐渣具有導電性

110、各種物料在爐內的堆角與下落高度無關。(×)111、各種原料加重邊緣的作用由重到輕由：天然礦、球團礦、燒結礦、焦炭。(×)112、海綿鐵是鐵礦石在高爐爐身部位形成的。(√)113、氧化物在＜570℃時還原變化順序為(A)。A．Fe2O3→Fe3O4→Fe

B．Fe2O3→Fe3O4→FexO→Fe C．Fe3O4→Fe2O3→Fe

D．Fe3O4→Fe

114、焦碳的反應性和反應后強度是在不同組實驗中完成的。(×)115、焦碳的理化性質包括強度和反應性。(√)

116、軟熔帶是高爐透氣性最差的部位，決定該區域煤氣流動及分布的是(C)。

A．煤氣利用程度

B．爐料的粒度組成C．焦窗面積及其位置形狀

117、靠近爐墻處煤氣通過的越多，爐墻附近的溫度就越低。(×)118、礦石的軟化溫度高，軟化溫度區間窄時，在爐內就不會過早形成初渣，且成渣帶低，有助于改善高爐料柱的透氣性。(√)119、球團礦石在爐內的堆角比焦炭的堆角小。(√)

120、影響爐缸和整個高爐內各種過程中的最最重要的因素是(C)。A．礦石的還原與熔化

B．爐料與煤氣的運動

C．風口前焦炭 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制 的燃燒

121、煤粉的燃燒分為加熱、燃燒兩個階段。(×)122、噴吹煤粉后，爐內煤氣流發生變化，一般是中心氣流發展。(√)123、高爐內炭素熔損反應的方程式是(B)。

A．H2O+C＝H2+CO

B．CO2+C＝2CO

C．C+O2＝2CO 124、噴吹煤粉的水份規定一般不大于1.0%，最大不超過2.0%。(√)125、在高壓操作中，由于頂壓提高使得(C)，故可以顯著提高入爐風量。A．煤氣流小而合理

B．邊緣煤氣發展

C．煤氣體積壓縮 126、燒結礦和球團礦的還原性比天然礦的還原性要差。(×)127、生礦中最易還原的是褐鐵礦。(√)

128、使用高品位低SiO2的高堿度燒結礦時，表現為軟熔位置(B)。A．較高

B．較低

C．沒有變化

129、鐵礦石的粒度太小，影響高爐內料柱的透氣性，使煤氣上升阻力增大，不利高爐順行，所以鐵礦石的粒度越大越好。(×)130、鐵礦石的軟化性是指鐵礦石軟化溫度和軟化區間兩個方面。(√)131、鐵氧化物的還原速度取決于擴散速度和化學反應速度。(√)132、高爐噴煤后綜合焦比降低的原因是(B)。

A．煤粉的熱值高

B．間接還原發展

C．煤氣量增加

D．直接還原發展

133、一般富氧1.0%，可提高理論燃燒溫度35°～45°，增加噴煤率40%。(√)134、根據高爐解剖研究表明：硅在爐腰或爐腹上部才開始還原，達到(C)時還原出的硅含量達到最高值。首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A．鐵口

B．滴落帶

C．風口

D．渣口

135、用噴吹量調劑爐溫的熱滯后與高爐大小，強化程度及高度上的熱分布無關。(×)136、爐內煤氣流經軟熔帶時的阻力損失與下列因素有關(ABDF)。A．軟熔帶內焦炭層數

B．焦炭層厚度

C．煤氣流速 D．焦炭層空隙度

E．軟熔帶的形狀

F．軟熔層徑向寬度 137、在爐內800℃區域中以間接還原為主。(×)138、采用高壓操作可以降低焦比，原因有(AC)A．不利于硅的還原

B．抑制了直接還原 C．有利于間接還原

D．減少了滲碳 139、碳氣化反應大量進行的溫度界限在(C)A．＜1000℃

B．900～1000℃

C．1100℃以上

140、鑄造鐵是由含[Si]＜1.25%的Fe、Mn、S、P、O等組成的合金。(×)141、作為還原劑的碳素消耗來講，直接還原要比間接還原消耗的碳素要多。(×)142、M40代表抗沖擊強度，M10代表抗摩擦強度。(√)143、風口帶是高爐中唯一存在著的氧化性區域。(√)

144、當爐料開始軟化時，體積收縮，空隙率下降，煤氣阻力急劇升高，在開始滴落前達到最大值。(√)

145、富氧鼓風和高風溫一樣都可以降低爐頂煤氣溫度。(√)146、高爐的軟熔帶是指(C)A．焦炭構成的B．由液態渣鐵構成的C．熔化的渣鐵及焦窗構成 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

147、在高爐煉鐵中磷幾乎是100%被還原并進入生鐵。(√)

148、從熱力學角度看，凡是有利于提高高爐下部溫度的措施都有利于降低生鐵含硅量。(×)149、選擇焦炭粒度必須以焦炭強度為基礎，焦炭強度較差則提高粒度下限。(√)

150、從還原的角度看，入爐礦粒度越小越好。(√)

151、自溶性燒結礦物相主要是鐵酸鈣，因而強度好，還原性差，高堿度燒結礦物相主要是鈣鐵橄欖石，因而強度與還原性都好。(×)152、高爐冶煉條件下，氧化物由易到難的還原順序：CuO→PbO→MnO→FeO→SiO2→Al2O3→MgO→CaO。(×)153、一般講低級氧化物分解壓力比高級氧化物分解壓力大。(×)154、百分之百的間接還原并非理想行程，但是現在高爐操作上仍應大力發展間接還原。(√)

155、高壓操作有利于降低理論燃燒溫度，促進高爐順行。(√)156、渣鐵溫度和理論燃燒溫度之間無嚴格的線性關系，因此，理論燃燒溫度并不能代表爐缸溫度和硅含量的高低。(√)

157、離子理論認為，隨渣的堿度下降(O/Si比下降)，共用O2-越多，硅氧復合離子越來越大，越來越復雜，這是酸性渣粘度大的原因，SiO2含量約35%時粘度最低。(√)

158、由動力學角度分析，碳與氧的反應究竟獲得哪一種最終產物取決于溫度和環境的氧勢。(×)159、SiO2是非常穩定的化合物，還原1KgSi需要的熱量是從FeO中還原1KgFe的6倍。(×)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

160、Mn氧化物的還原順序為：MnO2－Mn2O3－Mn3O4－MnO－Mn。(√)

161、H2的還原能力在高于780℃時大于CO的還原能力。(×)162、當溫度高于1200－1400℃時，軟熔層開始熔化，渣鐵分別聚集并滴落下來，爐料中鐵礦石消失。(×)163、熔化性溫度低的爐渣穩定性就好。(×)164、在無噴吹時，爐缸煤氣量大致為風量的1.21倍。(√)

165、初渣中FeO和MnO的含量很高，是因為鐵、錳氧化物還原出來的FeO和MnO與SiO2結合后能形成低熔點的硅酸鹽，如2FeO·SiO2在950－1050℃即可熔化。(×)166、V形軟熔帶使液流進行回旋區，受回旋區氣流的作用沿著其四周和前端流下，煤氣接觸條件好，渣鐵溫度高、爐缸煤氣熱能利用最好。(×)167、抑制球團礦還原膨脹的措施有：(ABCD)A．進行含鐵原料合理搭配

B．適當添加CaO C．添加無煙煤

D．提高焙燒溫度 168、爐渣自由流動的最大粘度為(A)。

A．2～2.5pa.s

B．小于6pa.s

C．6～7pa.s 169、高爐內焦炭是熱量的主要傳遞者。(×)170、高爐內運動過程就是指在爐內的爐料和煤氣兩大流股運動過程。(√)

171、高爐在一定的原料條件下，其炭素消耗恰好滿足其熱能的需要時，此時即可獲得理論最低燃料比。(×)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

172、鐵礦石的還原性決定于礦物組成、礦石的致密程度、粒度和氣孔率等，因此磁鐵礦最易還原、赤鐵礦次之，菱鐵礦最難還原。(×)173、直接還原反應是吸熱反應，當爐內直接還原反應較高時，由于吸收大量的熱量，使爐缸中心溫度降低，影響正常的冶煉過程。(√)174、用粉末多的礦石，低軟化溫度的天然礦石和石灰石，應在裝料方法上使之離開爐墻。(√)

175、錳氧化物還原順序為Mn3O4→Mn2O3→MnO→Mn。(×)176、礦石還原順序由高到低是：球團礦→褐鐵礦→燒結礦→菱鐵礦→赤鐵礦→磁鐵礦。(√)

177、強化冶煉高爐上燃燒帶的大小主要取決于風機能力和爐缸中心料柱的疏密程度。(√)

178、綜合焦比是指冶煉一噸生鐵所消耗的焦碳和煤粉。(×)179、自然界里的鐵元素幾乎都是以氧化物的形式存在于礦石中的。(√)180、風溫提高后，爐缸理論燃燒溫度提高，爐頂溫度(B)。A．提高

B．降低

C．不變

D．大幅度提高

181、冶煉一般鐵礦石時，爐渣的耦合反應涉及的元素有(ABDE)A．Si

B．Mn

C．P

D．S

E．Fe 182、生鐵中[Si]的含量與溫度有關，溫度升高時對[Si]的還原有利。(√)183、在高爐中的還原劑為C、CO和H2。(√)

184、高爐的爐塵回收后可作為燒結原料，也可制作水泥。(√)185、爐料的低溫還原粉化一般在(A)。

A．400～600℃區間內發生

B．300～400℃區間內發生 C．600～800℃區間內發生

D．800～1000℃區間內發生 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

186、“A”礦品位高于“B”礦，所以冶煉中“A”礦一定優于“B”礦。(×)187、高爐料柱的形成是由布料方式、布料制度及爐料物理特性所決定的。(√)

188、高爐冶煉條件下，氧化物由易到難的還原順序： CuO→PbO→MnO→FeO→SiO2→Al2O3→MgO→CaO。(√)

189、高爐造渣過程是將爐料不進入生鐵和煤氣的其他成分，溶解、匯合并熔融成為液態爐渣和與生鐵分離的過程。(√)190、在高溫區域，碳還原能力比氫強。(√)191、有效熱量利用率越高，高爐焦比越低。(×)192、爐料粒徑大小之比為6：4時透氣性最差。(√)193、高爐噴煤熱滯后時間與所噴煤種無關。(×)194、酸性球團礦或燒結礦中硫主要為CaSO4，自熔性燒結礦中還有CaS。(×)195、爐渣顏色變豆綠色，是渣中MnO含量高。(√)

196、焦炭的反應性高，在高爐內被CO2溶損的比例高，導致焦比升高。(√)

197、焦炭的性質與高爐對焦炭質量的要求，描述正確的是：(ABCD)。A．煉焦過程中灰分不能熔融，對焦炭中各種組織的粘結不利，使裂紋增多，強度降低，焦炭灰分主要是酸性氧化物

B．提高最終煉焦溫度與延長燜爐時間，可以降低焦炭揮發分含量 C．同一種焦炭的M40與M10兩指標之間，并非都有良好的相關關系，亦即抗碎指標好時，抗磨指標不見得也好

D．焦炭高溫性能包括反應性CRI和反應后強度CSR，兩者有較好的 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

相關關系

198、高爐噴煤對煤質有的要求是(ABCDE)A．煤的灰分越低越好，一般要求小于15% B．硫的質量分數越低越好，一般要求小于1.0% C．膠質層越薄越好，一般小于10mm D．可磨性要好，一般HGI應大于50 E．燃燒性和反應性要好；發熱值高 199、下面是高爐噴煤冶煉特征的是(C)。A．理論燃燒溫度降低，中心溫度降低 B．理論燃燒溫度升高，中心溫度降低 C．理論燃燒溫度降低，中心溫度升高 D．理論燃燒溫度升高，中心溫度升高

200．噴吹煙煤首先要解決安全問題，但100%噴煙煤時不會產生煤氣爆炸反應。(×)

二、第二知識部分

1、高爐內型增大爐腹高度會使(A)。

A．爐料在爐腹區停留加長，減輕爐缸熔煉負荷 B．不利于爐缸熔煉 C．燃料消耗增加

2、高爐內型是指高爐冶煉的空間輪廓，由爐缸、爐腹、爐腰和(D)五部分組成。

A．爐身及爐頂

B．爐基及爐頂

C．爐身及爐基

D．爐身及爐喉 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

3、高爐冷卻水壓低于正常(C)時應立即休風。

A．70%

B．60%

C．50%

4、空腔式風口小套的缺點之一是：(A)。

A．小套內實際水速較低

B．強度不好 C．更換困難

D．小套內實際水速高

5、一旦冷卻器內水管結垢，(A)而大大降低了冷卻強度。A．因水垢導熱系數很小

B．阻損增大，水量減少 C．水流速加快

D．水流速減少

6、高爐大修時最后一次鐵的鐵口角度應選擇：(D)。A.0°

B．10°

C．15°

D．19°

7、耐火材料能承受溫度急劇變化而(AD)的能力叫耐急冷急熱性。A．不破裂

B．不軟化

C．不熔化

D．不剝落

8、高爐有效高度與爐腰直徑的比值隨爐容擴大而(A)。A．降低

B．升高

C．變化不大

9、高爐爐體熱負荷最大的部位是(B)。A．爐缸

B．爐腹、爐腰

C．爐身

10、大高爐風口循環區的深度(n)與爐缸直徑(d)大體的關系為(C)。A．n＝0.25d

B．n＝0.1768d

C．n＝0.1464d

11、高爐煤氣除塵后在保持的凈煤氣要求,其中含塵率為(C)。A．小于30mg/Nm

3B．小于20mg/Nm3 C．小于10mg/Nm3

D．小于5mg/Nm3

12、高爐爐塵一般含鐵30～50%,含碳在(D)經除塵回收后可作燒結原料。首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A．30～40%

B．20～30%

C．15～25%

D．10～20%

13、高爐一代爐齡中每立方米有效容積產鐵量在3000～5000t/m3的高爐(B)高爐。

A．低壽命

B．中等壽命

C．長壽命

D．超長壽命

14、從改善傳熱和熱利用的角度看，熱風爐蓄熱室上、下部格磚設計時，采用(A)是合理的。

A．上部強調蓄熱量，磚可厚些，下部強調加強熱交換，隔孔可小些，磚薄些

B．上、下隔孔應該一致

C．上部隔孔小些，下部隔孔大些，磚厚些

15、目前普遍認為制造鑲磚冷卻壁壁體的較理想材料是(C)。A．鑄鋼

B．灰口鑄鐵或可鍛鑄鐵

C．耐熱鑄鐵或球墨鑄鐵

16、高爐內襯破損綜合分析主要原因是(ABCD)。

A．熱力作用

B．化學作用

C．物理作用

D．操作因素

17、爐缸安全容鐵量的計算與下列因素有關(BCDEF)。A．爐缸高度

B．爐缸直徑

C．渣口高度

D．鐵水密度

E．爐缸安全容鐵系數

F．最低鐵水面的變化值

18、為保證熱風爐的強化燃燒和安全生產，大于1000m3級高爐，要求凈煤氣支管處的壓力不低于(B)。A．4KPa

B．6KPa

C．9Kpa

19、含一氧化碳最高的煤氣是(B)。

A．混合煤氣

B．轉爐煤氣

C．高爐煤氣

D．焦爐煤氣 20、煤氣利用率最高的煤氣分布類型是(D)。首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A．邊緣發展型

B．中心發展型

C．雙峰型

D．平坦型

21、下列耐火磚中(C)適宜用在熱風爐中下部。A．高鋁磚

B．硅磚

C．粘土磚

D．耐火磚

22、爐料沿大鐘表面呈拋物線下落影響布料，一般大鐘傾角取值為(D)。A．30o

B．35o

C．40o

D．53o

23、“矮胖”型高爐和多風口，有利于(A)，有利于順行。

A．強化冶煉

B．高爐長壽

C．降低焦比

D．提高鼓風動能

24、爐身上部內襯破損的原因有(ABC)。

A．爐料下降的沖擊摩擦

B．上升煤氣流的沖刷 C．堿金屬的侵蝕

D．熱振引起的剝落

25、一般熱風爐拱頂溫度應控制在拱頂耐火材料平均荷重軟化點以下(C)。

A．50℃

B．80℃

C．100℃

D．120℃

26、我國高爐的有效容積是指(A)之間的容積。

A．料線零位至鐵口中心線

B．料線零位至死鐵層上沿 C．料線零位至死鐵層下沿

D．爐喉鋼磚上沿至死鐵層下沿

27、鐘式高爐爐頂對布料器的工藝技術要求有：(ABC)。A．布料均勻合理，并具有多種調節手段 B．結構簡單，密封性好，維護檢修方便 C．運轉平穩可靠，振動小

28、高爐耐火材料的選擇原則是：根據高爐各部位的(ABC)，以延緩或防止破損。

A．各部位的熱流強度

B．各部位的侵蝕情況

C．各部位的破 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

損機理

29、高爐鐵口以上爐缸部位爐襯的主要原因是：(ABC)。

A．渣鐵水侵蝕

B．堿金屬侵蝕

C．高溫氣流沖刷

D．熱應力破壞

30、高爐合理的冷卻結構要具有承受熱流強度的功能，冷卻設備最大熱流承受能力為(C)，若超過(C)冷卻設備就會被燒壞。A．200000kJ/m2h，200000 kJ/m2h B．400000kJ/m2h，400000kJ/m2h C．200000kJ/m2h～400000kJ/m2h，400000kJ/m2h

31、采用合適的冷卻器及其合理布局和冷卻制度以維持合理的爐型，目前的發展趨勢是(B)。

A．普通工業水冷卻

B．軟水密閉循環冷卻

C．汽化冷卻

32、從出鐵口中心線起往上直到爐喉上緣，這一段空間就是高爐(C)。A．爐體

B．外殼

C．爐型

D．容積

33、高爐的有效高度是指(C)之間的高度。A．死鐵層至爐喉上沿 B．鐵口中心線至料面

C．鐵口中心線至大鐘打開時的底沿或溜槽處于垂直位置時的下緣

34、高爐內型是指高爐冶煉的空間輪廓，由爐缸、爐腹、爐腰和(D)五部分組成。

A．爐身及爐頂

B．爐基及爐頂

C．爐身及爐基

D．爐身及爐喉

35、高爐內型增大爐腹高度會使(A)。首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A．爐料在爐腹區停留加長，減輕爐缸熔煉負荷 B．不利于爐缸熔煉 C．燃料消耗增加

36、煉鐵文氏管除塵器的優點是(A)。A．降溫和除塵

B．降溫

C．除塵

37、爐喉呈圓筒形，其高度應以能起到控制料面和(D)分布為限。A．礦石

B．燃料

C．熔劑

D．煤氣流

38、鐘式高爐爐喉間隙過大時，料面呈M型分布，會造成(D)A．局部偏料

B．中心過死

C．中心過盛

D．邊緣發展

39、爐喉間隙是指(D)與大鐘下邊緣所形成的環型間隙。

A．鋼磚上端

B．鋼磚下端

C．爐身上端

D．爐喉內壁 40、每立方米風中含水蒸汽增加1g，則熱風溫度降低約(D)。A．3℃

B．6℃

C．9℃

D．6℃

41、某1200m3高爐，日產量為3000t，則該高爐利用系數為(C)t/(m3·d)。A．2.1

B．2.0

C．2.5

D．3.0

42、某高爐某日非計劃休風時間為2.4小時，該高爐當天的休風率為(D)。

A．0.24%

B．1%

C．5%

D．10%

43、提高冷卻器內水壓，實際上就是加強(B)傳熱。A．傳導

B．對流

C．輻射

D．都是

44、在目前我國高爐風溫范圍內，每提高100℃風溫，可降低焦比(C)kg/t·Fe。

A．5～10

B．15～20

C．20～30

D．25～30 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

45、粘土磚高爐烘爐時在300℃恒溫8～16小時，原因是(A)。A．粘土磚在300℃左右膨脹系數大，砌體易破壞 B．為了延長烘爐 C．有利水份蒸發

46、只能除去60μm～90μm灰塵的除塵設備為(A)。A．粗除塵器

B．半精細除塵器

C．精細除塵器

47、凈煤氣含塵量應小于（C）

A、20mg/mB、15mg/m

3C、10mg/mD、5mg/m3

48、按照高爐選擇耐火材料的原則，在爐身中下部及爐腰部位，可采用下列磚是（C）

A、粘土磚

B、高溫磚

C、碳化硅磚

D、碳磚

49、某高爐一日生鐵含硅量化驗值如下：0.500、0.502、0.600、0.480。則硅偏差為(C)。

A、0.034

B、0.037

C、0.047

D、0.022 50、低熱值煤氣提高理論燃燒溫度最經濟的方法是(C)。

A．混和高熱值煤氣

B．煤氣降溫脫濕

C．預熱助燃空氣和煤氣

51、熱風爐同期時間是指（C）

A、送風時間+燃燒時間

B、送風時間+換爐時間 C、送風時間+燃燒時間+換爐時間

D、送風時間

52、在我國大、中、小型高爐的劃分是以大于（C）以上劃分的。A、800mB、600m

3C、1000m

3D、900m3

53、在高爐報表填寫中小數點后需保留三位小數點的是（A）A、礦批

B、生鐵合格率

C、產量

D、一級品率 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

54、進入煤氣設備內部工作時，所有照明燈電壓一般不得超過（B）A、36V

B、12V

C、220V

D、6V

55、高爐煤氣成份分為CO：24%，CO223%，H2 2%則煤氣利用率為（A）A、48.94%

B、51.06%

C、46.94%

D、48.98%

56、某鐵廠每1t生鐵的折算能耗為520kg/t，焦比470kg，燒結礦用量1850kg，煉焦及燒結工序能耗為145kg/t和69kg/t，則煉鐵能耗為（A）A、715.8 kg/t

B、214 kg/t

C、470 kg/t

D、684 kg/t

57、任何類別的高爐休風操作首先要關閉的閥門是（C）A、熱風閥

B、冷風閥

C、混風閥

D、煙道閥

58、熱風爐快速燒爐的目的主要是盡量縮短（D）的時間 A、燃燒

B、換爐

C、保溫

D、加熱

59、熱風爐燒爐時嚴格控制煙道溫度的目的是（D）

A、減少熱損失

B、節約煤氣

C、防止燒壞下部村

D、保護爐箅子和支柱

60、高爐煤氣的著火溫度是(B)A、700℃

B、550℃

C、800℃

D、1000℃ 61、焦爐煤氣的理論燃燒溫度是（C）

A、1500℃

B、2000℃

C、2150℃

D、1800℃ 62、焦爐煤氣的著火點是（A）

A、550-650℃

B、350-400℃

C、900℃

D、2000℃ 63、（C）適宜用在熱風爐的中、下部

A、高鋁磚

B、硅磚

C、黏土磚

D、鎂磚 64、下列耐火磚荷重軟化點由低到高的順序是（A）首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A、黏土磚、半硅磚、高鋁磚、硅磚

B、硅磚、半硅磚、黏土磚、高鋁磚

C、高鋁磚、硅磚、黏土磚、半硅磚

65、下列幾種送風制度，（C）換熱效率高些。A、單獨送風

B、冷并聯送風

C、熱并聯送風

66、整個格子磚砌完后，統計格孔堵塞的數量不超過(B)為合格。A、5%

B、3%

C、4% 67、截斷煤氣采用(A)是不安全的。A．閘閥

B．插盲板

C．閥后加水封 68、風溫提高后，爐內高溫區(A)。

A．下移

B．上移

C．不變

D．不確定 69、高爐煤氣燃燒后廢氣中含量最多成份是(A)。A．N

2B．CO2

C．CO 70、高爐使用風溫越高，每提高100℃風溫降低焦比幅度(C)。A．越大

B．一樣

C．越小

71、鼓風機突然停機，高爐的熱風壓力(B)。A．突然增大

B．指針回零位

C．變化不大

72、減薄格子磚的厚度，減少格孔尺寸，能增大熱風爐的(A)。A．加熱面積

B．蓄熱能力

C．提高風溫

D．散熱能力 73、凈煤氣是指(C)。A．重力除塵器前的煤氣 B．重力除塵器后的煤氣

C．經多級除塵含塵量小于10mg/Nm3煤氣 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

74、熱風閥一般采用(D)。

A．閘蝶閥

B．盤式閥

C．蝶閥

D．閘閥 75、熱風爐的蓄熱面積是指(B)。

A．格子磚重量

B．格子磚體積

C．廢氣量大小 76、通過引風機的溫度不能大于(A)℃。A．200

B．300

C．400 77、一般情況下，風溫比拱頂溫度低(B)℃左右。A．100

B．200

C．300

D．400 78、搗打料渣鐵溝底層，采用(A)搗打料搗制。A．碳化硅質

B．硅質

C．普通鋪溝泥 79、高爐對炮泥的性能要求，耐火度要求高于(B)。A．1500℃

B．1650℃

C．1750℃

80、鐵口區域采用(A)壓力泵壓入優質泥漿，是解決鐵口泄漏煤氣的有效措施。

A．高

B．低

C．中 81、渣口噴火花時表明(A)。

A．渣中帶鐵

B．渣已放凈

C．渣面未到渣口 82、沖水渣的水量一般不少于渣量的(C)。A．5～6倍

B．6～7倍

C．8～10倍 83、鐵水溝出鐵過程中破損的主要原因是：(C)。

A．高溫燒損

B．渣鐵流機械沖刷

C．機械沖刷和化學侵蝕 84、高爐開爐前烘爐的目的在于(C)。A．有利于水分蒸發 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

B．保護金屬結構件設備

C．解除耐火材料中SiO2受熱晶型轉變，體積膨脹，砌體易破壞的作用 85、為提高炮泥的可塑性，在碾泥配比中可適當增加(B)配比。A．熟料

B．粘土

C．焦粉

86、假定100m3鼓風為基準，其鼓風濕度為f=2.0%，爐缸煤氣總量為（A）

A 122.58mB 100m3

C 120.48m3

87、礦批重40t/批，批鐵量23t/批，綜合焦批量12.121t/批，煉鋼鐵改鑄造鐵，[Si]從0.4%提高到1.4%，[Si]變化1.0%時，應加焦（B）A 1.0 t/批

B 0.92 t/批

C 2.0 t/批

88、有效容積1260m3高爐，礦批重30t，焦批重8t，壓縮率為15%。則從料面到風口水平面的料批數（C）(r礦取1.8，r焦取0.5，工作容積取有效容積的85%)A 40批

B 38批

C 39批 89、620m3高爐焦批3850kg，焦丁批重200kg，礦批15000kg每小時噴煤8000kg，每小時跑6批料，則焦炭綜合負荷（A）A 2.79

B 3.79

C 4.79 90、燒結礦堿度從1.25降到1.15，已知燒結礦含SiO2為13.00%，礦批為20t/批，如全部使用燒結礦，調整石灰石用量為（A）(石灰石有效CaO為50%)A 520kg/批

B 550 kg/批

C 600 kg/批

91、某高爐要把鐵水含硅量由0.7%降至0.5%，需要減風溫(C)(已知100℃±焦比20kg，1%Si±焦比40kg)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A 48℃

B 50℃

C 40℃

92、煉鐵廠620m3高爐日產生鐵1400t，料批組成為焦批3850kg焦丁批重為200kg，燒結礦批重12000kg，海南礦批重1000kg，大冶球團礦2000kg，每批料出鐵8700kg，其冶煉同期為（A）(爐料壓縮率取12%，原燃料堆比重：燒結礦1.75，球團礦1.75，焦炭0.5焦丁0.6，海南礦2.6)。

A 6.4小時

B 7.4小時

C 8.4小時

93、高爐噴煤7t/h(煤的置換比為0.8)，風溫1040℃，礦石批重15t，焦炭批重4.05t，每小時7批料，每批料出鐵8t，當2#高爐的1#熱風爐檢修風溫降低300℃時，需加焦(A)(當風溫700℃時，每100℃風溫影響焦比6%)。

A 1670 kg

B 1700 kg

C 800 kg 94、544m3高爐正常的日產量1300t生鐵，風量1150m3/min。某天因上料系統出現故障減風至800m3/min，兩小時后恢復正常，問減風影響生鐵產量(C)A 35t B 40t

C 33t 95、380m3高爐干焦批重3.2t，焦炭含碳85%，焦碳燃燒率為70%，大氣濕度1%，計算風量增加200m3/min時，每小時可多跑(B)批料 A 1.50批

B 1.44批

C 2.00批

96、高爐風口前燃燒1kg碳需要風量(B)(大氣溫度f=2.0%)A 4.444m3

B 4.325m

3C 3.760m3 97、高爐鼓風中濕度為20克/米3富氧率為2%，每米3鼓風的O2含量是(A)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

A 0.237米3

B 0.250米

3C 0.224米3 98、900℃時，間接還原CO的過剩系數是(C)A 4.0

B 3.5

C 3.1 99、大型高爐比小型高爐更易強化冶煉。(×)100、近年某些出現的爐腹冷卻壁大面積破損現象，經初步分析，認為與使用精料引起成渣帶下移有關。(√)101、熱負荷與熱流強度是一個概念。(×)102、燃燒1m3高爐煤氣的理論空氣需要量為0.88m3左右。(√)103、提高熱風爐拱頂溫度與風溫的差值可提高風溫。(√)

104、為防止水中懸浮物沉淀，當濾網孔徑為4-6mm時，最低水速不低于1.0m/s。(×)105、高爐工作容積約占有效容積的85%左右。(√)106、爐喉間隙越大，爐料堆尖越靠近爐墻。(×)107、提高爐頂壓力有利于冶煉低硅生鐵。(√)

108、定期從爐內排放的渣、鐵，空出的空間約占促使爐料下降的自由空間的15%-20%。(√)

109、串罐式爐項比并罐式無鐘爐頂相比減少了爐料的偏析。(√)

110、并聯風機可提高送風壓力。(×)111、頂燃式熱風爐更加適應高爐大型化的要求。(√)

112、從濕法除塵出來的高爐煤氣，煤氣溫度越高，其發熱值也越高。（×）

113、熱風爐爐殼的半徑誤差應小于3‰。(×)114、采用高風溫操作，會導致理論燃燒溫度升高，燃燒焦點溫度也隨 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

之升高，爐頂煤氣溫度也升高，但不很明顯。(×)115、采用高風溫操作后，中溫區擴大，間接還原發展，是導致焦比降低的根本原因。(×)116、鐵口泥套泥可分為兩類，即搗打料泥套泥和澆注料泥套泥。(√)117、爐腰高度對冶煉過程一向不太顯著，設計時常用來調整爐容大小。(√)

118、休風時間大于4小時為長期休風。(√)119、熱風爐的燃燒期主要傳熱方式是輻射傳熱。(×)120、鐵口角度大小取決于出凈渣鐵的程度。(×)121、爐渣自由流動的最大粘度是2～2.5泊。(√)

122、高爐爐喉的作用是裝料，與控制煤氣流分布無關。(×)123、塊狀帶包括爐料開始予熱到全部熔化所占的區域。(×)124、風口帶是高爐熱能和氣體還原劑的發源地和初始煤氣流起點。(√)125、改善礦石的冶金性能，是提高技術經濟指標的有效措施。(√)126、爐況正常條件下，提高料線則能得到發展中心煤氣流的效果。(×)127、高爐操作線圖中，0＜X＜1的區間，用來描述還原性氣體的利用。(×)128、高爐烘爐前的準備工作很關鍵，冷卻設備通水量應為正常水量的30%。(×)129、為保證冷卻強度和冷卻系統的安全，風口冷卻水壓要求在0.1～0.15Mpa，其他部位水壓要比爐內壓力高0.05Mpa。(×)130、高爐操作線又稱里斯特操作線。(√)

131、工業水設有過濾器，主要是為了過濾膠體物質。(×)首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

132、凈煤氣處理是指對煤氣的驅逐，不包括接收。(×)133、爐喉高度應以控制煤氣流分布為宜，一般為4m左右。(×)134、熱風爐烘爐時，煙道溫度不得超過400℃。(×)135、鐵口是否正常主要反映在泥包是否堅固和完整上。(√)

136、鐵口中心線在正常生產時，與設計中心線偏差不大于100mm。(×)137、無鐘爐頂布料的方式只有單環、多環、定點三種。(×)138、當兩座高爐的熱風爐共用一座煙囪時，兩座高爐可以先后同時利用熱風爐倒流。(√)

139、高爐烘爐的主要目的是為了快速加熱爐墻，便于開爐后加快冶煉過程和降低焦比。(×)140、第一熱平衡和第二熱平衡的碳素燃燒的熱收入分別約為70%和60%，前者更接近于高爐實際。(×)141、在物料平衡中，大量計算表明，［C，O］法誤差最小，［O，N］誤差最大。(√)

142、由動力學角度分析，碳與氧的反應究竟獲得哪一種最終產物取決于溫度和環境的氧勢。(×)143、從MnO中還原1KgMn所需要的熱量比從FeO中還原1KgFe所需要的熱量大一倍。(√)

144、SiO2是非常穩定的化合物，還原1KgSi需要的熱量是從FeO中還原1KgFe的6倍。(×)145、熱風爐的拱頂溫度一般控制在耐火磚的平均荷重軟化溫度低100℃左右。(√)

146、爐役中后期的鐵口區主要靠出鐵后堵泥新形成的泥包和渣皮維

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持。(√)

147、盧森堡PW公司于20世紀80年代初推出了無料鐘爐頂裝置。(×)148、一般認為使高爐處于0.03Mpa以上壓力下操作的高爐，叫高壓操作。(√)

149、較小的爐腹角有利于煤氣流的均勻分布，保護爐腹冷卻壁。(√)150、低硅生鐵節能增產明顯，所以控制[Si]含量越低越好。(×)151、大高爐加深死鐵層厚度，有利于開通死料柱下部通道。(√)152、大型高爐加大了爐缸高度，可保證風口前有足夠的風口回旋區。(√)

153、高爐有效容積利用系數隨著爐役增長時爐容的擴大而不斷提高。(×)154、布料裝置的作用，是使爐料在爐內截面積分布合理。(√)155、鐵水罐檢查的內容主要是：對位是否正確及其容量大小、是否干燥、無雜物等。(√)

156、出鐵過程中見下渣后，待鐵水面上積存了一定的下渣之后，才可把溢渣壩推開。(√)

157、堵風口操作時，操作人員應首先站在風口前打開窺視孔，并用堵耙把風口泥堵緊，直到風口內不見亮光。(×)158、鐵口區域的爐墻砌磚在高爐生產過程中是靠渣皮保護層來保護。(×)159、進入煤氣設備內部工作時，所用照明燈的電壓一般不得超過12V。(√)

160、發現直吹管、彎頭燒穿往外漏風時，高爐立即大幅度降壓、減風，32 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

然后用高壓水管往燒穿部位打水。(√)

161、爐涼時，爐前操作的中心任務是盡快排除涼渣鐵。(√)

162、決定熱風爐蓄熱能力大小的關鍵因素是每座熱風爐的蓄熱面積。(×)163、煤氣系統著火時應先切斷煤氣然后滅火。(×)164、為適應熱風爐的工作制度，粘土磚一般在中低溫區，高鋁磚及硅磚一般在高溫區。(√)

165、在清理渣溝時，可將渣塊打碎后丟入沖渣水溝，以便順水沖入渣池。(×)166、更換風、渣口小套應在渣鐵出凈后休風或低壓時進行。(×)167、熱風爐烘爐開始點火時，應以離煙囪最近的熱風爐開始，依次進行。(×)

168、熱風爐燃燒器對煤氣和空氣的混合作用越好，所需的空氣過剩系數越大。(×)169、風口和渣口大套均采用銅質材料以提高傳熱效率。(×)170、有水炮泥和無水炮泥的區別主要指含水份的多少。(×)171、在渣溝中設置沉鐵坑作用是防止渣中帶鐵時避免沖水渣發生爆炸。(√)

172、長期休風(封爐)開爐送風后，保持鐵口孔道與爐缸上部貫通，達到加熱鐵口區域的目的。(√)

173、處理爐缸凍結開風口時可以隔著堵死的風口開其他風口。(×)174、爐涼時，爐前操作的中心任務是盡快排除涼渣鐵。(√)175、正常的鐵口深度是爐墻厚度的1.2倍。(×)

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176、配料計算目的是控制爐內熱制度。(×)177、熱平衡計算的目的是了解能量利用好和壞。(√)

178、有水炮泥是以水為膠結劑，也可以以樹脂為膠結劑。(×)179、開爐前鐵口泥色的作用是為了保護鐵口，形成初始合理的孔道。(√)

180、拱頂溫度高送風溫度也高，因此拱頂溫度低于送風溫度時，應降低送風溫度。(×)181、鐵水罐粘結是由于渣子粘度高造成的。(×)182、高爐操作線圖中，1＜X＜2的區間，用來描述還原性氣體的利用。(√)

183、從安全角度考慮，布袋除塵器的布袋應選用防靜電材質制造。(√)184、根據爐前渣鐵處理的有關要求爐前使用的氧氣膠管長度不得小于20米。(×)185、爐身工作效率在操作線中是指靠近FeO間接還原反應平衡點煤氣成分的程度。(√)

186、爐容越大，頂壓越高，強化程度越大，炮泥焦粉量越低，瀝青和棕剛玉的量越多。(√)

187、文氏管降溫和潤濕粉塵的效果比洗滌塔好，所以除塵效果也好。(√)

188、粗除塵器只能除去60～90mm的灰塵。(√)

189、容積相同，矮胖高爐易接受大風，且料柱相對較短，因而冶煉周期較短。(√)

190、在高爐操作線圖中，橫坐標用O/C表示，即每C原子結合的氧原

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子數，縱坐標有O/Fe表示，其正方向對應于每一個Fe原子的合金元素氧化物與鼓風中的氧原子數，負方向表示爐料氧化度。(×)191、高爐用熱風烘爐時，其送風操作與正常一樣，先開熱、冷風閥，后開混風調節閥調節入爐風溫。(×)192、發現直吹管、彎頭燒穿往外漏風時，高爐立即大幅度降壓、減風，然后用高壓水管往燒穿部位打水。(×)193、衡量高爐熱能利用程度的指標是熱量有效利用系數KT和碳素利用系數KC，前者是在高爐總熱消耗中除去煤氣帶走的顯熱和其他熱損后的有效熱量消耗占的百分比，后者是碳素氧化成CO和CO2放出的熱量與假定碳素全部氧化成CO2放出的熱量之比。(√)

194、在出渣出鐵過程中，渣鐵流動狀態對爐缸工作有兩方面的影響，一是渣鐵殘留量，影響爐缸工作狀態、產品質量及爐況順行等冶煉過程；二是渣鐵流動方式，對爐缸爐墻的侵蝕產生不同影響。(√)195、根據高爐操作線的原理和性質，操作線圖可用于分析生產中各因素對產量的影響。(×)196、渣口高度是指鐵口中心線到渣口中心線之間的距離。(√)197、渣口高度過高，從鐵口出來的下渣量過大不利于維護鐵口，因此設計時渣口高度不能過高。(√)

198、爐身角適當小些，使靠近爐墻處的爐料疏松，減少爐料與爐料間的磨擦力，同時適當發展邊緣爐流，這對高爐順行是有利的。(√)199、高爐爐體結構是指爐殼、冷卻器和耐火內襯三部分組成的整體結構。(√)

200、高爐常用的耐火材料主要有兩大類：陶瓷質耐火材料和碳質耐火

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材料。(√)

201、全風堵口率是指每日全風堵鐵口次數與減風堵鐵口次數的比值百分數。(×)202、渣口和風口中心線之間的距離稱為渣口高度。(×)203、爐缸堆積時，風口上部燒壞的較多。(×)204、無水炮泥用在頂壓較高，強化程度較高的大、中型高爐上。(√)205、有水炮泥與無水炮泥的主要區別在于含水的多少。(×)206、溝料由焦粉、粘土、磚末、瀝青、煤等原料混合而成。(×)

三、第三知識部分

1、高爐大中修停爐操作參數控制中對無料鐘爐頂的爐頂溫度最高不大于(B)。

A．400～450℃

B．500℃

C．350℃

D．800℃

2、新建或大中修高爐采用燒結礦開爐時的爐渣堿度控制一般在(A)。A．0.95～1.00

B．1.0～1.05

C．1.05～1.10

D．1.10～1.15

3、我國常用的冷卻設備有(D)。

A．冷卻壁

B．冷卻板

C．支梁式水箱

D．以上均是

4、高爐停爐時，最后一次鐵鐵口角度盡量加大，鐵口眼盡量(B)。A．小些

B．大些

C．無要求

5、熱風爐拱頂溫度一般要控制在不高于拱頂磚平均荷重軟化點(A)以下。

A．100℃

B．50℃

C．200℃

D．150℃

6、高爐內襯的破壞，經分析主要原因是（）。答案：A A．熱力作用

B．化學作用

C．操作原因

D．應力作用

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7、熱風爐總加熱面積：包括（）拱頂及大墻和蓄熱室總面積之和。答案：D A．煙道

B．點火器

C．爐篦

D．燃燒室

8、光面冷卻壁有（）性能好、冷卻均勻、密封性能好、內壁光滑、使用壽命長等優點。答案：D A．絕熱

B．強度

C．耐侵蝕

D．導熱

9、用于風口區的耐火材料應具有良好的抗（）、耐化學侵蝕性和耐磨性。答案：C A．還原性

B．熔化性

C．氧化性

D．熱脆性

10、高爐內襯破損綜合分析主要原因是（）。答：BCD A．熱力作用

B．化學作用

C．物理作用

D．操作因素 11．黏土轉在300℃左右膨脹系數較大，所以烘爐時在此溫度應恒溫（）。答：D A．28小時

B．8—16小時

C．16—24小時

D．31—32小時 12．空料線停爐時，應控制好煤氣中H2含量，當H2≥15%，應（）。答：A A．減少打水量，減風，降風溫

B．加大打水量，減風，升風溫 C．減少打水量，加風，風溫不變

D．減少打水量，減風，風溫不變 13．最節約用水程度的冷卻類型是（）。答案：A A．爐殼噴水

B．軟水閉路循環

C．工業水冷卻 14．高爐用水占整個鋼鐵工業用水量的（）。答案：C A．10%～15%

B．20%～25% C．25%～30%

D．30%～35%

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15．高爐冷卻的目的是：（）。答案：ABC A．維持內襯保持爐型

B．形成渣皮，代替爐襯工作 C．保護高爐爐殼和鋼結構

D．冷卻均勻 16．下列不是爐殼噴水冷卻的特點（）。答案：CD A．對水質要求不高

B．投資少

C．水量大

D．壓要求較高 17．冷卻壁的熱面溫度應控制在低于（）的鑄鐵相變溫度。答案：C A．200℃

B．300℃

C．400℃

D．500℃

18．銅冷卻壁和傳統的冷卻器相比有什么特點（）。答案：CD A．傳熱性好，受侵蝕極少

B．壽命長，維護量小 C．A＋B

D．對高爐爐體強度基本無影響。19．爐底，爐缸的侵蝕機理是（）。答案：ABCD A．鐵水對炭磚底滲透侵蝕，鐵水環流的機械沖刷 B．鐵水對炭磚的侵蝕，堿金屬對炭磚的化學侵蝕

C．熱應力對炭磚造成的破壞，CO2，H2O等氧化性氣體對炭磚的氧化 D．熔渣對炭磚的沖刷和化學侵蝕

20．爐身中上部侵蝕機理是（）。答案：ABD A．上升煤氣流和下降爐料的沖刷磨蝕

B．堿金屬和CO，CO2氣體的化學侵蝕

C．熔渣和鐵水的侵蝕

D．溫度波動產生的熱震破損 21．高爐合理的爐型應該是（）。答案：D A．滿足提高冶煉強度，降低燃料比

B．有利于爐況順行和有益于長壽的要求

C．有利于爐況順行和高煤比

D．A+B

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22．爐頂不能上料時,應采取（）措施。答案：C A．打水控制爐頂溫度

B．緊急休風

C．控制爐頂溫度,減風減壓視情況安全休風

23．高爐休風時間超過（）小時應停鼓風機。答案：A A．4小時

B．6小時

C．8小時

24．熱風爐快速燃燒的目的是盡量縮短（）的時間。答案：C A．燃燒期

B．換爐期

C．加熱期

D．保溫期 25．何種耐材（）適宜用在熱風爐的中、下部。答案：C A．高鋁磚

B．硅磚

C．粘土磚

D．鎂磚 26．上置式軟水閉路循環冷卻優點（）。答案：A；C；D A．系統運行安全可靠

B．水箱串聯連接

C．系統內各回路間相互影響小

D．系統內壓力波動較小 27．高爐停爐方法基本有兩種，為（）。答案：A A．填充停爐法和降料面停爐法

B．降料面停爐法和煤氣回收法

C．降料面停爐法和煤氣不回收法

28．用于爐底、爐缸、風口區各部位的冷卻器為（）。答案：B A．冷卻板

B．冷卻壁

C．冷卻箱

29．高爐突然停風后造成風口、風管嚴重灌渣時，應盡快把（）。答案：A A．窺孔大蓋打開

B．窺孔小蓋打開

C．吹管卸掉 30．高爐炮泥和鐵溝料所用的高溫瀝青，軟化點（）℃。答案：B A．60～90

B．90～120

C．120～150 31．一般澆注料泥套的壽命為搗打料泥套的（）倍。答案：A

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A．3

B．2

C．1 32．頂燃式熱風爐是包括（）。答案：C A．拷貝式

B．新日鐵式

C．霍戈文式 33．緊急停水后送水時應（）。答案：B A．抓緊時間馬上送

B．檢查冷卻設備逐段送

C．送原來水壓1/3 34．爐墻結厚的征兆是（）。答案：A A．向涼難行

B．爐子順但[Si]高

C．爐皮開裂 35．爐墻結厚的征兆是（）。答案：A A．向涼難行

B．爐子順但[Si]高

C．爐皮開裂

36．開爐一般都在爐腰1/3以下用凈焦、空焦填充理由是（）。答案：B A．爐腰以下不應有未還原礦石，保證開爐爐缸溫度充沛 B．為防止礦石破碎 C．為高爐順行

37．開爐點火后要不斷用釬子同開塞堵鐵口噴吹的焦炭，其目的是（）。答案：A A．防止爐內壓力升高

B．利于爐況順行

C．噴吹好鐵口、加熱爐缸

38．下列幾種燃燒器屬于無焰燃燒器的為（）。答案：B A．矩形陶瓷燃燒器

B．柵格式陶瓷燃燒器 C．套筒式陶瓷燃燒器

D．三孔陶瓷燃燒器

39、鐵主溝結構形式分為：（）、（）、（）。答案：貯

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鐵式；半貯鐵式；及非貯鐵式

40、爐前水力沖渣工藝通常的四種方式是（）、（）、（）、（）。答案：沉淀池沉淀法；拉薩法；INBA法；輪法爐渣粒化裝置

41、N2有哪三種作用：（）、（）、（）。答案：冷卻；密封；吹掃

42、按調和劑不同炮泥可分為（）和（）。答案：有水炮泥；無水炮泥

43、砂口分離渣鐵原理是利用渣鐵的（）不同而實現的。答案：比重

44、高爐空料線停爐，規定煤氣中氧不能大于（），否則應進行放散。答案：2%

45、規程規定，用做倒流的熱風爐的拱頂溫度不低于（）。答案：1000℃

46、高爐風口前的燃燒帶的邊界是以（）含量降為1%為界限標志的。答案：CO2

47、爐腹內襯破損的主要原因是：（）；（）等。答案：渣鐵水的侵蝕；高溫煤氣流的沖刷

48、有計劃擴大噴煤量時，應注意控制理論燃燒溫度，一般不低于2000℃，如低于2000℃則應（）以維持需要的理論燃燒溫度。答案：提高風溫或增加富氧量

49、風口出現生降，表明（）和（）不正常。答案：爐料加熱；氣流分布

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50、殘鐵口位置的確定方法基本上有（）和（）。答案:經驗判斷；爐底侵蝕深度的計算

51、決定風口回旋區大小直接因素主要是（）和（）。答案：鼓風參數

原燃料條件

52、高爐煤氣經處理煤氣必須遵循的原則：（）。答案：稀釋、斷源、敞開、禁火八字原則

53、停爐方法選擇主要取決于（）和（）。答案：取決于爐體結構強度，磚襯和冷卻設備損壞情況

54、高爐焦的著火溫度（），空氣中著火溫度（）。答案：550℃～650℃；450℃～650℃

55、影響提高風溫的因素很多，提高風溫的措施也很多。歸納起來可以從兩個方面著手：一是提高熱風爐的（），一是降低拱頂溫度與（）的差值。除此之外，必須提高（）的質量，改進熱風爐的（）、（）。答案：拱頂溫度；風溫；耐火材料；設備；結構

55、鐵口由鐵口保護板、鐵口框架、（）、磚套、磚襯、通道等部分組成。答案：鐵口泥套

56、耐火制品開始軟化時的溫度稱為（），耐火制品在一定荷重下的軟化溫度稱為（）。答案：耐火度；荷重軟化點

57、出鐵操作主要包括：（）、（）、（）和（）等工作。答案：按時打口鐵口；控制渣鐵流速；出凈渣鐵；堵好鐵口

58、高爐冷卻水中懸浮物含量不得大于（），否則應采取措施降低。答案：200毫克/升

59、改進熱風爐格子磚材質，可以提高其抗（）性能。答案：高溫

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蠕變

60、爐缸堆積時，風口不易接受噴吹物，經常（）。答案：結焦 61、跑大流的主要原因是（）。答案：B A．鐵口過深

B．鐵口過淺

C．爐溫波動大

62、冷卻結構的合理性表現在冷卻壁的熱面溫度低于（）℃這一鑄鐵相變的溫度。答案：400 63、正常爐況的主要標志是，爐缸工作（），爐溫（），煤氣流分布（），下料（）。答案：均勻活躍；充沛穩定；合理穩定；均勻順暢

64、高爐水壓下降30%應改常壓、下降（）應立即休風。答案：50% 65、高爐正常時，爐料下降順暢，下降速度均勻、穩定。當高爐某一局部爐料下降的條件遭到破壞時，就會出現（），甚至（）等現象。答案：管道難行；懸料

65、空料線停爐時，隨料面的下降，煤氣中CO2含量變化與料面深度近似拋物線關系，拐點處標志著（）。答案：停爐過程間接還原反應基本結束

66、開爐料的裝入方法有爐缸填柴法、（）、半填柴法。答案：填焦法

67、研究表明：銅冷卻壁在（）分鐘內完成渣皮重建，鑄鐵冷卻壁完成渣皮重建需要（）小時。答案：15或15～20；4 68、高爐水壓低于正常（）應減風，低于正常（）應立即休風，其原因是（）。答案：30%；50%；當有冷卻設備燒壞時以防止煤氣進入損壞的冷卻設備內產生爆炸事故

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69、影響高爐壽命的關鍵部位是（）和（）。答案：爐缸；爐身中部

70、高爐冷卻與高爐操作、高爐冷卻方法、冷卻結構等因素有關，與冷卻設備本身無關。

（）答案：×

71、爐腰高度對高爐冶煉過程影響不太顯著，設計時常用來調整爐容大小。

（）答案：√

72、高爐上部結厚或結瘤，必須用洗爐劑進行洗爐。

（）答案：× 73、冷卻結構的合理性的也應表現在冷卻壁的熱面溫度能控制在<400℃，因為冷卻壁溫度超過400℃就發生相變從而加速冷卻的破損。

（）答:√

74、坐料前爐頂、除塵器通蒸汽（或氮氣），視懸料情況可采取熱風爐倒流休風坐料。

（）答:×

75、高爐低料線作業，料線不低于爐身中上部，因處于熱交換的空段，低料線不需補加焦炭。

（）答案：×

76、發現直吹管、彎頭燒穿往外漏風時，高爐立即大幅度降壓、減風，然后用高壓水管往燒穿部位打水。

（）答案：×

77、長期休風須停鼓風機時，只要在發出休風信號、熱風爐操作完畢，放風閥打開后進行即可。

（）答案：×

78、加風頂燒是處理頑固懸料的有效方法，冷懸料也可加風頂燒

（）答案：×

79、銅冷卻壁導熱系數大，將帶走很多熱量使熱損失增加，因而爐體熱損失增加。（）答案：×

80、根據爐前渣鐵處理的有關要求爐前使用的氧氣膠管長度不得小于

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20米。

（）答案：×

81、爐頂點火時應先點火后放散，以免煤氣量少點不著。（）答案：×

82、開爐前鐵口泥色的作用是為了保護鐵口，形成初始合理的孔道。

（）答案：√

83、爐缸冷卻壁發生漏水，應適當增加水壓，強化冷卻。

（）答案：×

84、冷卻水夏天水溫差要比冬天的水溫差大。

（）答案：× 85、爐涼時，爐前操作的中心任務是盡快排除涼渣鐵。

（）答案：√ 86、處理爐缸凍結開風口時可以隔著堵死的風口開其他風口。

（）答案：×

87、長期休風(封爐)開爐送風后，保持鐵口孔道與爐缸上部貫通，達到加熱鐵口區域的目的。

（）答案：√

88、為了防止因排水溫度過高使水失去穩定性而產生碳酸鹽沉淀，要求冷卻水的排水溫度低于50℃。

（）答案：√

89、粘土磚作為爐缸內襯的首選材料，是因為它比高鋁磚的抗渣、鐵性能好得多。

（）答案：×

90、風口和渣口大套均采用銅質材料以提高傳熱效率。

（）答案：× 91、熱風爐烘爐開始點火時，應以離煙囪最近的熱風爐開始，依次進行。

（）答案：×

92、發現直吹管、彎頭燒穿往外漏風時，高爐立即大幅度降壓、減風，然后用高壓水管往燒穿部位打水。

（）答案：√

93、進入煤氣設備內部工作時，所用照明燈的電壓一般不得超過12V。

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（）答案：√

94、高爐操作時，因爐熱撤風溫，幅度要大一些，一次可撤到高爐需要的水平，爐涼提風溫幅度要小些，以防止造成煤氣體積迅速膨脹而破壞順行。

（）答案：√

95、減風時，爐內煤氣流速度下降并降低了料速，可以提高爐溫。

（）答案：√

96、爐役中后期的鐵口區主要靠出鐵后堵泥新形成的泥包和渣皮維持。

（）答案：√

97、正常爐況時各高爐的透氣性指數都是相同的。

（）答案：× 98、正常爐況下，沿高度方向上，上部壓差梯度小，下部梯度大。

（）答案：√

99、在低硅區，用[C]來判斷爐溫高低比用[Si]判斷更準確。

（）答案：√

100、鐵口是否正常主要反映在泥包是否堅固和完整上。

（）答案：√

101、爐涼時若懸料，應立即進行坐料。

（）答案：×

102、高爐突然停風、停水時，應先按停水處理，再按停風處理。

（）答案：×

103、高爐生產的主要原料是（）、（）、（）和熔劑。答案：鐵礦石及其代用品；錳礦石；燃料

104、礦石的還原性取決于礦石的（）、（）、（）和（）等因素。答案：礦物組成；結構致密程度；粒度；氣孔度

105、目前國內外焙燒球團礦的設備有三種：（）、（）、46 首鋼水鋼職工教育培訓中心培訓部編制

（）。答案：豎爐；帶式焙燒機；鏈算機-回轉窯

106、高爐噴吹的煤粉要求Y值小于（），HGI大于（）。答案：10mm；30；

107、高壓操作能在一定程度上抑制高爐內堿金屬的（）和揮發。答案：還原

108、生鐵的形成過程主要是（）和其它元素進入的過程。答案：滲碳

109、鐵礦石按其成份可分為四大類：（）、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。答案：磁鐵礦

110、下部調劑是想盡辦法維持（），以保證氣流在爐缸初始分布合理。答案：合理的送風制度

111、嚴禁在高壓的情況下坐料和（）。答案：大量減風 112、由爐料下降的力學分析可知，下降力越大和（）大于煤氣浮力時下料順暢。答案：下降有效重量

113、爐渣的穩定性包括（）和（）。答案：熱穩定性；化學穩定性

114、正常爐況的主要標志是，爐缸工作（），爐溫（），煤氣流分布（），下料（）。答案：均勻活躍；充沛穩定；合理穩定；均勻順暢

115、爐渣的穩定性是指當爐渣（）和（）發生變化時，其（）和粘度能否保持穩定。答案：成份；溫度；熔化性溫度 116、爐頂冷卻主要是控制好（）遠離基礎和爐殼。答案：1150℃等溫線

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117、風溫在1200℃以上的熱風爐應采取防止（）的措施。答案：晶間應力腐蝕

118、高爐長期休風煤氣系統處理煤氣必須嚴格遵守（）的八字原則。答案：稀釋、斷源、敞開、禁火

119、提高冷卻水壓，實際上是加強（）傳熱。答案：傳導 120、煉鋼生鐵生產中，生鐵中的Si主要來自（）。答案：焦炭灰分

121、采用空料線法停爐過程中爐料料面下降到（）時CO2含量最低。答案：爐腰

122、高爐爐渣的表面性質是指（）的表面張力和（）的界面張力。答案：爐渣與煤氣之間；爐渣與鐵水之間

123、軟熔帶以下的滴落帶內（），因此這里的爐料運動實際是（）。答案：僅存焦炭；焦炭的運動

124、各種鐵礦石還原性由高到低的順序是:（）→（）→（）→（）→（）→（）。答案：球團礦；褐鐵礦；燒結礦；菱鐵礦；赤鐵礦；磁鐵礦

125、燒結礦粒度控制：＜5mm不應超過(3%－5%)，粒度上限不超過(50mm)，5－10mm的不大于(30%)。

126、堿度為1.8－2.0的高堿度燒結礦與低堿度和自熔性燒結礦比較，具有（）、（）、（）、（）等特點。答案：強度好；還原性能好；低溫還原粉化率低；軟熔溫度高

127、高爐爐缸內渣鐵間進行著多種反應，它們可分為兩大類；一類是有碳參與的（）；另一類是沒碳參與的（）。答案：基本反應；

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耦合反應

128、低硅生鐵冶煉是在控制高爐下部溫度和造渣制度的條件下冶煉生鐵含硅不超過（）%的新技術。答案：C A．0.2～0.3

B．0.25～0.30

C．0.3～0.4

D．0.4～0.5 129、我國規定礦石中的有害元素硫要（）%。答案：A A．≤0.3

B．≤0.4

C．≤0.5

130、爐料在爐內下降至高溫區（）℃時，全部熔化,滴落經焦炭層進入爐缸。答案：1500℃

131、改進噴吹方法有：廣噴、勻噴、霧化，和提高（）、預熱噴吹物等。答案：煤粉細度

132、爐內有較多渣鐵時突然停風，容易發生（）。答案：風口灌渣事故

133、最大限度地利用高風溫熱能，應（），固定風溫操作。答案：關閉冷風大閘

134、高爐冷卻水中懸浮物含量不得大于（），否則應采取措施降低。答案：200毫克/升

135、礦石的還原性與粒度組成、氣孔率、（）、存在形式等因素有關。答案：組織結構

136、焦料在爐喉斷面半徑方向上的分布，叫做（）。答案：原始分布

137、高爐生產的副產品主要是是（）、（）和（）。答案：水渣；煤氣；爐塵

138、出鐵口狀況的三要素指的是：（）、（）和（）。答

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案：鐵口深度；鐵口角度；鐵口橫斷面積

139、代號為L10的鐵水其含硅量為（），代號為Z18的鐵水其含硅量為（）。答案：0.85—1.25%；1.6—2.0% 140、操作液壓泥炮時，應防止泥缸間隙大，造成過泥，液壓油溫不許超過（）℃。答案：65 141、硫在焦炭中以（）、（）、和（）等三種形態存在。答案：有機硫； 硫酸鹽；硫化物

142、水煤氣置換反應方程式：（）。答案：CO+H2O→CO2+ H2 143、高爐在一定的原料條件下，其炭素消耗恰好滿足其（）和（）的需要時，此時即可獲得理論最低燃料比。答案：發熱劑；還原劑

144、現在我國規定礦石中有害元索的界限是S（）、P<0.03－0.06%、Pb（）、Zn（）、As（）。答案：≤0.3%；≤0.1%；≤0.1-0.2%；≤0.07

145、觀察爐況有二種方法即（）、（）。答案：直接觀察；間接觀察

146、由爐料下降的力學分析可知（）和（）時下料暢順。答案：F越大；W有效>△P 147、選擇風機時，確定風機出口壓力大小時應考慮（）、（）、爐頂壓力等因素。答案：送風系統阻力；料柱透氣性

148、從有利于熱風爐的換熱、蓄熱、及提高風溫來講，希望上部格磚具有（），中下部格子磚具有較大的（）。答案：耐熱能力；蓄熱能力

第三篇：高爐工藝流程

高爐煉鐵生產工藝流程簡介

----冶金自動化系列專題

[導讀]:高爐煉鐵生產是冶金(鋼鐵)工業最主要的環節。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。高爐生產是連續進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。本專題將詳細介紹高爐煉鐵生產的工藝流程，主要工藝設備的工作原理以及控制要求等信息。由于時間的倉促和編輯水平有限，專題中難免出現遺漏或錯誤的地方，歡迎大家補充指正。

高爐冶煉目的：將礦石中的鐵元素提取出來，生產出來的主要產品為鐵水。付產品有：水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。

高爐冶煉原理簡介：

高爐生產是連續進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。生產時，從爐頂（一般爐頂是由料鐘與料斗組成，現代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。

高爐冶煉工藝流程簡圖：

[高爐工藝]高爐冶煉過程:

高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。

高爐冶煉工藝--爐前操作:

一、爐前操作的任務

1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具，按規定的時間分別打開渣、鐵口，放出渣、鐵，并經渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產的連續進行。2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作。

3、制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。

4、更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關的工作。

高爐冶煉工藝--高爐基本操作 :

高爐基本操作制度:

高爐爐況穩定順行：一般是指爐內的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩定充沛，生鐵合格，高產低耗。

操作制度：根據高爐具體條件(如高爐爐型、設備水平、原料條件、生產計劃及品種指標要求)制定的高爐操作準則。

高爐基本操作制度：裝料制度、送風制度、爐缸熱制度和造渣制度。

高爐冶煉主要工藝設備簡介：

[高爐設備]高爐 ：

橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術經濟指標良好，工藝 簡單，生產量大，勞動生產效率高，能耗低等優點，故這種方法生產的鐵占世界鐵總產量的絕大部分。高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣，從渣口排出。產生的煤氣從爐頂排出，經除塵后，作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵，還有副產高爐渣和高爐煤氣。

[高爐設備]高爐熱風爐介紹 :

熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備，是現代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技術措施來實現。理論研究和生產實踐表明，采用優化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。

[高爐設備]鐵水罐車:

鐵水罐車用于運送鐵水，實現鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。【 查看全文】

高爐是一個比較復雜的系統，用到的自動化產品比較多，下面列舉部分產品出來：

常用到的自動化設備：PLC、組態軟件、變頻器、工控機、工業以太網交換機等等。

高爐及其結構介紹

----冶金自動化系列專題

高爐:煉鐵一般是在高爐里連續進行的。高爐又叫鼓風爐，這是因為要把熱空氣吹入爐中使原料不斷加熱而得名的。這些原料是鐵礦石、石灰石及焦炭。因為碳比鐵的性質活潑，所以它能從鐵礦石中把氧奪走，而把金屬鐵留下。

從高爐里放出來的鐵水可以直接用來煉鋼或鑄成鐵錠或鑄件。爐渣可以作為水泥、渣磚等的原料。從高爐頂放出的一氧化碳、二氧化碳和氮氣混合氣體叫高爐煤氣。高爐煤氣里含有大量灰塵和有害氣體，必須經過凈化處理，以防止污染環境

冶煉原理

高爐生產是連續進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。

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[高爐工藝]高爐冶煉過程

高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。

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[高爐工藝]高 爐 操 作

開爐 新建成或停爐新修好的高爐，從點火轉入正常生產的過程叫開爐。開爐前爐襯要烘干，一切機電設備要認真檢查或試車。配料采用比正常生產高一些的焦比；送風后，按爐溫情況逐步過渡到正常焦比。開爐時要注意安全操作，尤其注意不要因煤氣操作失誤（或漏氣），引起中毒或爆炸。

停爐大修 高爐生產若干年后，爐襯和爐型嚴重損壞，繼續生產不經濟或不安全，需要停爐進行包括更換爐缸爐底磚襯的大修（只包括更換爐身磚襯的修理叫中修，一般常規檢修叫小修）。通常把開爐到停爐的時間稱為高爐壽命，長的可達十年以上。

鋼鐵行業主要工藝設備簡單介紹

高爐:煉鐵一般是在高爐里連續進行的。高爐又叫鼓風爐，這是因為要把熱空氣吹入爐中使原料不斷加熱而得名的。這些原料是鐵礦石、石灰石及焦炭。因為碳比鐵的性質活潑，所以它能從鐵礦石中把氧奪走，而把金屬鐵留下。

高爐的主要組成部分

高爐爐殼：現代化高爐廣泛使用焊接的鋼板爐殼，只有極少數最小的土高爐才用鋼箍加固的磚殼。爐殼的作用是固定冷卻設備，保證高爐砌體牢固，密封爐體，有的還承受爐頂載荷。爐殼除承受巨大的重力外，還要承受熱應力和內部的煤氣壓力，有時要抵抗崩料、坐料甚至可能發生的煤氣爆炸的突然沖擊，因此要有足夠的強度。爐殼外形尺寸應與高爐內型、爐體各部厚度、冷卻設備結構形式相適應。

爐喉：高爐本體的最上部分，呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口，也是煤氣的導出口。它對爐料和煤氣的上部分布起控制和調節作用。爐喉直徑應和爐缸直徑、爐腰直徑及大鐘直徑比例適當。爐喉高度要允許裝一批以上的料，以能起到控制爐料和煤氣流分布為限。

爐身：高爐鐵礦石間接還原的主要區域，呈圓錐臺簡稱圓臺形，由上向下逐漸擴大，用以使爐料在遇熱發生體積膨脹后不致形成料拱，并減小爐料下降阻找力。爐身角的大小對爐料下降和煤氣流分布有很大影響。

爐腰：高爐直徑最大的部位。它使爐身和爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有爐渣形成，并且粘稠的初成渣會使爐料透氣性惡化，為減小煤氣流的阻力，在渣量大時可適當擴大爐腰直徑，但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關系，比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著，一般只在很小范圍內變動。

爐腹：高爐熔化和造渣的主要區段，呈倒錐臺形。為適應爐料熔化后體積收縮的特點，其直徑自上而下逐漸縮小，形成一定的爐腹角。爐腹的存在，使燃燒帶處于合適位置，有利于氣流均勻分布。爐腹高度隨高爐容積大小而定，但不能過高或過低，一般為3．0～3．6m。爐腹角一般為79～82 ；過大，不利于煤氣流分布；過小，則不利于爐料順行。

爐缸：高爐燃料燃燒、渣鐵反應和貯存及排放區域，呈圓筒形。出鐵口、渣口和風口都設在爐缸部位，因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學侵蝕最劇烈的部位，對高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質量和品種都有極重要的影響。

爐底：高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力，而且受到1400～4600℃的高溫、機械和化學侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度，并且表面生成渣皮（或鐵殼），才能阻止其進一步受到侵蝕，所以必需對爐底進行冷卻。通常采用風冷或水冷。目前我國大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳磚和高鋁磚綜合爐底，大大改善了爐底的散熱能力。

爐基：它的作用是將所集中承擔的重量按照地層承載能力均勻地傳給地層，因而其形狀都是向下擴大的。高爐和爐基的總重量常為高爐容積的10～18倍（噸）。爐基不許有不均勻的下沉，一般爐基的傾斜值不大于0.1％～0．5％。高爐爐基應有足夠的強度和耐熱能力，使其在各種應力作用下不致產生裂縫。爐基常做成圓形或多邊形，以減少熱應力的不均勻分布。

爐襯：高爐爐襯組成高爐的工作空間，并起到減少高爐熱損失、保護爐殼和其它金屬結構免受熱應力和化學侵蝕的作用。爐襯是用能夠抵抗高溫作用的耐火材料砌筑而成的。爐襯的損壞受多種因素的影響，各部位工作條件不同，受損壞的機理也不同，因此必須根據部位、冷卻和高爐操作等因素，選用不同的耐火材料。

爐喉護板：爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下，工作條件十分惡劣，維護其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調節的先決條件。為此，在爐喉設置保護板（鋼磚）。小高爐的爐喉保護板可以用鑄鐵做成開口的匣子形狀；大高爐的爐喉護板則用100～150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護板還起著調節爐料和煤氣流分布的作用。

高爐解體

為了在操作技術上能正確處理高爐冶煉中經常出現的復雜現象，就要切實了解爐內狀況。在盡量保持高爐的原有生產狀態下停爐、注水冷卻或充氮冷卻后，對從爐喉的爐料開始一直到爐底的積鐵所進行的細致的解體調查，稱為高爐解體調查。它雖不能完全了解高爐生產的動態情況，但對了解高爐過程、強化高爐冶煉很有參考價值。

高爐冷卻裝置

高爐爐襯內部溫度高達1400℃，一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長磚襯壽命而設置的，用以使爐襯內的熱量傳遞出動，并在高爐下部使爐渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮，按結構不同，高爐冷卻設備大致可分為：外部噴水冷卻、風口渣口冷卻、冷卻壁和冷卻水箱以及風冷(水冷)爐底等裝置。

高爐灰

也叫爐塵，系高爐煤氣帶出的爐料粉末。其數量除了與高爐冶煉強度、爐頂壓力有關外，還與爐料的性質有很大關系。爐料粉末多，帶出的爐塵量就大。目前，每煉一噸鐵約有 10～100kg的高爐灰。高爐灰通常含鐵40％左右，并含有較多的碳和堿性氧化物；其主要成分是焦末和礦粉。燒結料中加入部分高爐灰，可節約熔劑和降低燃料消耗。

高爐除塵器

用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設備。高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗粒灰塵（＞60～90um），可用重力除塵器、離心除塵器及旋風除塵器等除塵；細粒灰塵則需用洗氣機、電除塵器等除塵設備。

高爐鼓風機

高爐最重要的動力設備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣，而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動力。現代大、中型高爐所用的鼓風機，大多用汽輪機驅動的離心式鼓風機和軸流式鼓風機。近年來使用大容量同步電動鼓風機。這種鼓風機耗電雖多，但啟動方便，易于維修，投資較少。高爐冶煉要求鼓風機能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強化程度有關、一般按單位爐容2.1～2.5m3／min的風量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產的發展，配備的風機能力都大于這一比例。

煉鐵生產工藝流程圖

煉鐵過程實質上是將鐵從其自然形態——礦石等含鐵化合物中還原出來的過程。

煉鐵方法主要有高爐法、直接還原法、熔融還原法等，其原理是礦石在特定的氣氛中（還原物質CO、H2、C；適宜溫度等）通過物化反應獲取還原后的生鐵。生鐵除了少部分用于鑄造外，絕大部分是作為煉鋼原料。

[高爐工藝]高爐煉鐵的冶煉原理

? 高爐冶煉用的原料

高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）三部分組成。

通常，冶煉1噸生鐵需要1.5-2.0噸鐵礦石，0.4-0.6噸焦炭，0.2-0.4噸熔劑，總計需要2-3噸原料。為了保證高爐生產的連續性，要求有足夠數量的原料供應。

因此，無論是生鐵廠家還是鋼廠采購原料的工作是尤其重要。

冶煉原理

生鐵的冶煉雖原理相同，但由于方法不同、冶煉設備不同，所以工藝流程也不同。下面分別簡單予以介紹。

高爐生產是連續進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續生產幾年到十幾年。生產時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風口吹進熱風（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵后，作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓，用導出的部分煤氣發電。

生鐵是高爐產品（指高爐冶煉生鐵），而高爐的產品不只是生鐵，還有錳鐵等，屬于鐵合金產品。錳鐵高爐不參加煉鐵高爐各種指標的計算。高爐煉鐵過程中還產生副產品水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。

高爐煉鐵的特點：規模大，不論是世界其它國家還是中國，高爐的容積在不斷擴大，如我國寶鋼高爐是4063立方米，日產生鐵超過10000噸，爐渣4000多噸，日耗焦4000多噸。

目前國內單一性生鐵廠家，高爐容積也以達到500左右立方米，但多數仍維持在100-300立方米之間，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高爐，其產品質量參差不齊，公布分散，不具有期規模性，更不能與國際上的鋼鐵廠相比。

[高爐工藝]高爐冶煉過程

高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。

鼓風機送出的冷空氣在熱風爐加熱到800～1350℃以后，經風口連續而穩定地進入爐缸，熱風使風口前的焦炭燃燒，產生2000℃以上的熾熱還原性煤氣。上升的高溫煤氣流加熱鐵礦石和熔劑，使成為液態；并使鐵礦石完成一系列物理化學變化，煤氣流則逐漸冷卻。下降料柱與上升煤氣流之間進行劇烈的傳熱、傳質和傳動量的過程。

下降爐料中的毛細水分當受熱到100～200℃即蒸發，褐鐵礦和某些脈石中的結晶水要到500～800℃才分解蒸發。主要的熔劑石灰石和白云石，以及其他碳酸鹽和硫酸鹽，也在爐中受熱分解。石灰石中CaCO3和白云石中MgCO3的分解溫度分別為900～1000℃和740～900℃。鐵礦石在高爐中于 400℃或稍低溫度下開始還原。部分氧化鐵是在下部高溫區先熔于爐渣，然后再從渣中還原出鐵。

焦炭在高爐中不熔化,只是到風口前才燃燒氣化,少部分焦炭在還原氧化物時氣化成CO。而礦石在部分還原并升溫到1000～1100℃時就開始軟化；到1350～1400℃時完全熔化；超過1400℃就滴落。焦炭和礦石在下降過程中，一直保持交替分層的結構。由于高爐中的逆流熱交換,形成了溫度分布不同的幾個區域。在圖1中，①區是礦石與焦炭分層的干區，稱塊狀帶，沒有液體；②區為由軟熔層和焦炭夾層組成的軟熔帶，礦石開始軟化到完全熔化；③區是液態渣、鐵的滴落帶，帶內只有焦炭仍是固體；④風口前有一個袋形的焦炭回旋區，在這里，焦炭強烈地回旋和燃燒，是爐內熱量和氣體還原劑的主要產生地。

液態渣鐵積聚于爐缸底部,由于比重不同,渣液浮于鐵液之上,定時從爐缸放出。鐵水出爐溫度一般為1400～1550℃，渣溫比鐵溫一般高30～70℃。

煤氣流沿高爐斷面合理均勻地分布上升，能改善煤氣與爐料之間的傳熱和傳質過程，順利地完成加熱、還原鐵礦石和熔化渣、鐵等過程，達到高產、低耗、優質的要求。

高爐中鐵的還原 高爐中主要被還原的是鐵的氧化物:Fe2O3(赤鐵礦),Fe3O4（磁鐵礦）和Fe1-yO（浮氏體，y從0.04到0.125）等。每得到1000公斤金屬鐵，通過還原被除去的氧量為：赤鐵礦429公斤,磁鐵礦382公斤,浮氏體（按FeO計算）286公斤。

主要還原劑 焦炭中的碳和鼓風中的氧燃燒生成的CO氣體，以及鼓風和燃料在爐內反應生成的H2是高爐中的主要還原劑。約從400℃開始,氧化鐵逐步從高價鐵還原成低價鐵，一直到金屬鐵。

間接還原 氧化鐵由CO還原生成CO2或由H2還原生成H2O的過程。還原順序為: Fe2O3─→Fe3O4─→FeO─→Fe（低于570℃時，FeO不穩定,還原順序為：Fe2O3─→Fe3O4─→Fe）。從圖2可看到各級氧化鐵與氣相的平衡關系。

氧化鐵還原的主要還原反應為：

3Fe2O3+CO─→2Fe3O4+CO2 +8870千卡

Fe3O4+CO─→3FeO+CO2-4990千卡

FeO+CO─→Fe+CO2 +3250千卡

以及 3Fe2O3+H2─→2Fe3O4+H2O-1000千卡

Fe3O4+H2─→3FeO+H2O-14860千卡

FeO+H2─→Fe+H2O-6620千卡

H2和CO同時作為還原劑存在時，受水煤氣反應的制約：

H2+CO2─→H2O+CO-9870千卡

注：式內反應熱從工程習慣按公斤分子計。

直接還原 在高溫區（約 850℃開始）因有大量焦炭存在,生成的CO2和H2O立即與焦炭反應,轉化成CO和H2：

CO2+C─→2CO-39600千卡 H2O+C─→H2+CO-29730千卡

所以從全過程看，可認為是由碳素直接還原氧化鐵生成CO和鐵：

FeO+C─→Fe+CO-36350千卡

這種高溫還原叫做直接還原。因為直接還原比間接還原耗熱大得多，所以在高爐內應盡可能提高中溫區的間接還原率，以降低焦比和燃料比。

影響還原速度的因素 氣體還原鐵礦石的速度受到許多因素的影響：礦石的性質（例如粒度，氣孔度，氣孔表面積）,是難還原的磁鐵礦還是易還原的褐鐵礦,煤氣的成分和流速以及還原溫度等。氣－固還原過程包括以下基本環節：①還原氣體通過礦粒表面的氣膜向礦石表面擴散；②還原氣體通過已還原金屬層向礦石內部擴散；③金屬鐵－浮氏體兩相界面上的化學反應；④還原氣體產物通過已還原金屬層向外擴散；⑤還原氣體通過附面氣膜向外擴散。

還原模式有兩種：當礦石結構致密，還原金屬層是自外表逐步向礦粒中心擴展，中心未反應的核心部分逐步縮小，可稱為“未反應核”還原模式；如果礦石多孔疏松，內擴散十分容易，且粒徑不大，則還原過程將同時在整個礦石內部環繞每一個氧化鐵微晶進行氧化鐵的氣固還原反應，這是另一種模式。

整個反應速度決定于化學反應速度和擴散速度。如果化學反應慢，稱為反應處于“化學控制”；如果擴散慢，則稱反應處于“擴散控制”。溫度提高，化學反應速度加快，氣體的擴散速度也會增加，但增加的幅度較小。一般說，溫度低，礦石粒度小或氣孔度大，氣流速度高，還原趨向于化學控制范圍；相反，溫度高，礦石粒度大或者氣孔度小，則趨向于擴散控制范圍。如果能出現擴散與化學反應的速度彼此較接近的情況，稱還原處于“混合控制”。還有一種情況，礦石的軟熔溫度低，當溫度升高到使礦石軟熔后，礦石的氣孔度減小，還原速度反而可能減慢。因為H2的擴散速度比CO高，H2的還原速度也高于CO。當煤氣中存在CO2或H2O分子時,CO和H2的有效濃度降低，將減慢CO和H2的還原速度。從鐵礦石的還原條件來看,應在礦石不軟化的條件下,盡量保持高一些的還原溫度，以加快還原速度。對礦石則要求氣孔度大，使還原過程不受擴散的限制；致密的鐵礦石應適當減小粒度，這樣不僅能使內擴散距離縮短，而且會使氣－固相接觸總面積增大，有利于還原過程（見冶金過程動力學）。

高爐中其他元素的還原 進入高爐的礦石的脈石和焦炭灰分還含有其他一些氧化物(SiO2、Al2O3、CaO、MgO等)、硫化物(FeS2)和磷酸鹽【Ca3(PO4)2】。一些共生鐵礦還含有錳、鈦、鉻、釩、銅、鈷、鎳、鈮、砷、鉀、鈉等的含氧化合物和少量硫化物。各種氧化物因化學穩定性不同，有的在高爐內全部還原，有的部分還原，有的完全不能還原，不還原的氧化物就進入爐渣。

硅的還原 硅比鐵難還原，要到高溫區才能被碳還原出來，熔于鐵水：

(SiO2)+2【C】→【Si】+2CO-151696千卡

耗熱比鐵的直接還原大得多。式中圓括弧表示爐渣中的氧化物；方括弧表示鐵水中的有關元素。

大部分生鐵中的硅是焦炭灰分或渣中的SiO2，通過風口附近高溫區（1700℃以上）時，先被還原生成氣態SiO，SiO在上升過程中再被還原成硅并熔于鐵水。冶煉高硅生鐵時，有一部分 SiO隨煤氣逸出爐外。含硅愈高，揮發愈多；SiO冷卻后又被氧化成極細的SiO2粉末,除增加能耗外，還會惡化爐料透氣性和堵塞煤氣管道。為了煉得含硅較高的生鐵或合金,宜配用堿度較低的爐渣,以利于酸性SiO2的還原。由于反應熱耗大，必須維持較高的爐溫，生鐵含硅愈多，燃料消耗（焦比）和成本也愈大。

錳的還原 錳礦中的化合物MnO2、Mn3O4、Mn2O3、MnCO3等都很容易被CO還原成MnO，但MnO只能從爐渣中被碳直接還原并熔于鐵水：

(MnO)+【C】→【Mn】+CO-68640千卡

其單位耗熱低于硅,但高于鐵的直接還原。MnO是弱堿性，冶煉含錳高的鐵，宜采用堿性較高的爐渣，以提高渣中MnO活度，加快還原。由于需維持較高的爐溫,反應熱耗又多，生產高錳生鐵的燃料消耗和成本也比較高。

其他元素的還原 以3CaO·P2O5或3FeO·P2O5形態進入高爐的磷，以及以氧化物或硫化物形態存在的銅、鎳、鈷、砷、鉛等全部被還原。釩、鈮、鉻等的氧化物一般可被還原75～80％。二氧化鈦在高爐內只有少量被還原。

鉀、鈉、鋅等金屬的沸點低，其化合物在高爐下部高溫區被還原成金屬后立即揮發，一部分隨煤氣逸出爐外，一部分又被氧化后沉積在上部爐料表面，隨爐料再下降到高溫區。再還原，再揮發，再沉積,循環積累,造成以下嚴重危害：破壞礦石和焦炭的強度和爐料的透氣性；沉積在爐襯中破壞耐火材料，引起結瘤。因此，對高爐原料中這些元素的含量要有一定的限制,必要時,可以定期降低爐渣堿度,使K2O和Na2O更多地進入爐渣，排出爐外,減輕危害。包頭鐵礦石含K2O、Na2O和CaF2較多，影響爐況順行，現已找到解決途徑。

釩、銅、鎳、鈷、鈮等是寶貴的合金元素，它們在鐵礦石中如達到一定含量，應考慮回收利用。中國攀枝花的釩鈦磁鐵礦和包頭的含鈮鐵礦石，在煉鐵過程中得到含釩和含鈮的生鐵,在進一步處理和回收釩、鈮上,取得良好的成果。

鐵水中的碳 因為在高爐內還會出現還原和滲碳到Fe3C的反應：

3Fe+2CO→Fe3C+CO2

FeO(MnO,SiO2)+C→Fe(Mn,Si)+CO

3Fe+C→Fe3C

所以高爐生鐵含碳高，其含量主要決定于鐵水的成分。凡能生成碳化物并溶于鐵水的元素如錳、釩、鉻、鈮等能使鐵水含碳增加；凡能促使鐵水中碳化物分解的元素如硅、磷、硫等會阻礙鐵水滲碳。普通生鐵含碳4％左右。鐵水溶解某些碳化物達到飽和后，剩余的碳化物便留在爐渣中，例如煉高硅生鐵時的SiC,在爐料含TiO2較多時形成的TiC等。碳化物熔化溫度一般都很高(SiC＞2700℃，TiC3290℃)，以固相混雜在爐渣中，使爐渣流動性變壞，造成冶煉上的困難。

高爐爐渣及渣鐵反應 一般高爐爐渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、MgO組成,另含少量 FeO、MnO、CaS。冶煉復合礦時,還可能含有CaF2、TiO2、BaO、RxOy(R代表稀土元素)等。用釩鈦磁鐵礦煉鐵時，爐渣流動性差,冶煉困難，中國在實踐中發展一項新工藝可在含TiO2為25～30％的爐渣下進行冶煉。

高爐冶煉對爐渣的要求 ①一般在爐缸的溫度1350～1550℃下，爐渣能很好地熔化，并具有良好的流動性和具有渣－鐵、渣－氣間的界面性能，能很好地與鐵水、氣體分開，并能順利地從爐內放出。②爐渣性能既要有利于去除生鐵中的有害雜質（如硫等），也要能根據需要控制某些反應的程度（SiO2的還原）和促使有益元素如錳、釩鈮等更好地還原入生鐵。③高爐中從開始軟化到生成自由流動的爐渣的區間(軟熔帶)要小，減小氣流通過的阻力，以有利于高爐爐料的順行和強化冶煉。④爐渣性能穩定，不因爐溫和爐渣成分的小量波動而引起爐渣物理性能的劇烈變化。⑤渣量要小，以減少熔劑和燃料的消耗，改善料柱下部的透氣性，先進高爐每噸生鐵的渣量已降到300公斤以下。⑥要有利于保護爐襯。

爐渣堿度 是表征和決定爐渣物理化學性能的最重要的特性指數。堿度用 等堿性氧化物與酸性氧化物的重量百分比的比值來表示。為簡便起見通常均用 ,當Al2O3和MgO的含量高、波動大時，采用后兩種表示方法。

渣中(CaO+MgO)＜(SiO2+Al2O3)的渣叫酸性渣。這種渣粘度大,凝固慢,通稱長渣。(CaO+MgO)＞(SiO2+Al2O3)的渣叫堿性渣。高堿渣凝固溫度高，冷凝快，熔融時流動性好；但溫度偏低時，析出固相，就變得粘稠。這種渣也叫短渣。(CaO+MgO):(SiO2+Al2O3)≈1.0的爐渣,凝固溫度較低，流動性也較好。在高爐中，為了保證爐況順行和某些反應的順利進行，爐渣在爐缸溫度范圍內的粘度最好不大于5泊，最高不宜超過25泊。同時,粘度也不宜過低，過低時容易侵蝕爐襯，縮短高爐壽命。

渣鐵反應 在高爐下部，渣鐵間進行一系列反應。部分親氧力較鐵強的金屬如錳、釩、鈮、硅等的氧化物和在上部來不及還原的FeO將從爐渣中還原出來。這些反應決定了鐵水的成分和有關元素的回收率。

各種氧化物從渣中還原的反應式為：

(MexOy)+y【C】─→x【Me】+yCo

由于鐵水中的碳飽和，爐缸中CO分壓基本固定，因而上述各元素的還原情況主要決定于鐵水中有關元素和渣中有關氧化物的活度以及爐缸溫度。一般規律是：爐缸溫度愈高，各元素還原入鐵水的量愈多；爐渣堿度愈大，能形成堿性氧化物的金屬如錳、釩、鈮等還原入鐵水的量就愈多，而形成酸性氧化物的元素（如硅）的還原就愈困難。

脫硫 是渣鐵間最重要的反應，將決定生鐵的質量。CaO的脫硫反應式為：

【FeS】+(CaO)+【C】─→

(CaS)+【Fe】+CO-35620千卡

如上所述，由于鐵液中碳飽和，爐缸中CO分壓基本固定，所以脫硫反應的程度主要決定于渣中CaO、CaS的活度和鐵液中硫的活度以及反應的溫度和動力學條件。從熱力學角度看，CaO比MgO、MnO有更高的脫硫能力。渣中CaO的活度在堿度（CaO/SiO2比值）高過1.0左右后,提高很快，因而爐渣脫硫能力顯著提高。由于MgO、MnO本身也能在一定范圍中與硫起反應,又能改善爐渣的流動性,所以它們的存在對脫硫有利。高爐爐渣的堿度首先根據脫硫需要確定，一般在0.9～1.3。過高的堿度會使爐渣的熔化溫度過高，爐渣流動性變壞，反而不利于脫硫。

當渣鐵間脫硫反應達到平衡時,硫分配系數Ls=(S)/【S】，決定于反應平衡常數的大小，式中(S)為爐渣中硫的含量,【S】為鐵水中硫的含量。在高爐中由于受出鐵出渣時間和反應動力學條件的限制，Ls達不到平衡值。一般高爐渣平衡時的Ls可達200以上,而實際生產中的僅為30～80。因此，提高爐缸溫度、降低爐渣粘度等改善脫硫的動力學條件的措施，都有利于爐內脫硫。

優質鋼的含硫量一般為0.01％ 左右，特殊的要求＜0.003％。高爐鐵水的含硫量常在0.02～0.05％,這不能滿足煉鋼要求。如果進一步提高高爐脫硫能力，又不經濟。因此現在多采用鐵水爐外脫硫。

爐料和煤氣的運動 高爐內爐料不斷均勻下降和煤氣流穩定上升并盡可能與鐵礦石多接觸是正常冶煉的基本前題。

爐料能夠下降是因為：①風口前的焦炭不斷燃燒氣化,經渣口、鐵口定期放出渣和鐵,使爐缸中有了自由空間。②促使料柱下降的重力能克服爐墻的摩擦阻力、煤氣流動的阻力和浮力以及爐缸爐腹中心以焦炭為骨架的相對運動較慢的死料柱的阻力，其中最主要的是煤氣流的阻力。愛根(Ergun)公式能較全面、近似地反映出多種因素對煤氣阻力的影響。煤氣流的壓力梯度表示為：

式中Δp為壓力降(公斤力/米2),h為料層高度(米)，ε為爐料空隙度（無因次）, dp為爐料直徑(米)，∮為形狀系數,無因次(∮＜1)，g為重力加速度(米/秒2)，μg為氣體粘度系數(公斤力·秒／米2)，γg為煤氣重度（公斤力／米3），vg為空爐時煤氣流速（米／秒）。

由上式看出：

① 爐料空隙度(ε)影響透氣性最大。篩凈爐料粉末,爐料粒度均勻,對高爐順行和強化冶煉至為重要。②爐料粒度愈小，雖對還原速度有利，但增加煤氣流的阻力。③壓力梯度的增加與氣流速度(vg)平方相關。高爐采用高壓操作可以減小vg，這是強化高爐冶煉和促進順行的有效手段。

為了充分利用煤氣流的熱焓和化學勢以獲得最佳生產指標，還要求煤氣流在高爐橫斷面合理分布，以求與礦石充分接觸。在理論上，如果斷面上各點爐料粒度和空隙度大致相等，將得到最佳的煤氣流分布。但一些屬于結構和設備的原因，造成斷面上煤氣分布不均。例如爐墻表面平滑，透氣性比他處好。又如傳統的雙鐘布料方法，使爐喉處料面堆成一個帶尖峰的圓圈，一批礦石料沿半徑分布厚薄不勻，并且有粒度偏析，必然導致煤氣分布不勻。為此，通過改變裝料制度（批重大小、裝料順序、料線高低等）來調節煤氣分布。新型無鐘爐頂的旋轉溜槽和可調爐喉等，為達到最佳的煤氣分布創造了有利的條件。

在煤氣流與爐料柱熱交換的過程中，煤氣流是載熱體。同一水平面上煤氣通過多的地區必然溫度高，礦石軟熔早。如爐頂裝料時邊緣透氣差的礦石少于其他地區，或者風口風速過低，煤氣流不易達到爐缸中心，則沿高爐爐墻附近通過的煤氣較多，靠爐墻的礦石將比爐中心礦石提前軟熔。結果軟熔帶將不是如圖1中的倒V字形,而是正V字形。在這種情況下,不僅爐腹磚襯和冷卻器容易燒壞，而且爐缸中心容易堆積爐料,導致不順行和產生出高硫生鐵。如形成圖1中的倒 V形軟熔帶，則中心錐型焦炭滴落帶透氣性好，高溫煤氣通過較多，滴下的渣和鐵得到充分還原和加熱，使爐缸內渣、鐵反應充分進行，溫度均勻，熱量充足，獲得良好的冶煉效果。煤氣流是經過軟熔帶的焦炭夾層進入塊狀帶的，所以軟熔帶起著煤氣流分布器的作用。中心頂點過高的倒 V形軟熔帶雖然有利于高爐強化，但會減少間接還原所依賴的塊狀帶空間。通過調整爐喉礦石分布和風口送風制度，可適當控制倒V形軟熔帶的高度，以降低煉鐵能耗,充分進行間接還原。

高爐冶煉工藝--爐前操作

高爐爐前操作

一、爐前操作的任務

1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具，按規定的時間分別打開渣、鐵口，放出渣、鐵，并經渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產的連續進行。

2..、完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作。

3、制作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。

4、更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關的工作。

二、高爐不能及時出凈渣鐵，會帶來以下不利影響：

1、影響爐缸料柱的透氣性，造成壓差升高，下料速度變慢，嚴重時還會導致崩料、懸料以及風口灌渣事故。

2、爐缸內積存的渣鐵過多，造成渣中帶鐵，燒壞渣口甚至引起爆炸。

3、上渣放不好，引起鐵口工作失常。

4、鐵口維護不好。鐵口長期過淺，不僅高爐不易出好鐵，引起跑大流、漫鐵道等爐前事故，直至燒壞爐缸冷卻壁，危及高爐的安全生產，有的還會導致高爐長期休風檢修，損失慘重。

三、爐前操作平臺

1．風口平臺

◆概念：在風口下方沿爐缸四周設置的高度距風口中心線1150～1250mm的工作平臺，稱為風口平臺。

◆作用：為便于觀察風口和檢查冷卻設備以及進行更換風、渣口等冷卻設備的操作。

◆要求：寬敞平坦；留有一定的泄水坡度；設有環形吊車。

2．出鐵場

出鐵場的要求：

◆采用環形或矩形出鐵場。

◆上空設有天棚。◆設有排煙機和除塵裝置。

◆設有各種出鐵設備。

◆鋪設有鐵水主溝。

鐵水主溝是從鐵口泥套外至撇渣器的鐵水溝，鐵水和下渣都經此流至撇渣器，一般坡度為5％～l0％。各種類型高爐主溝長度數據見表4—8。

表4—8各種類型高爐主溝長度參考數據

大型高爐一般采用貯鐵式主溝，溝內經常貯存一定深度的鐵水(450～600 mm)，使鐵水流射落時不致直接沖擊溝底，見圖4—5。貯鐵式主溝的另一個優點是可避免大幅度急冷急熱的破壞作用，延長主溝的壽命。

圖4—5鐵口處的鐵水以射流狀落人貯鐵式主溝的情況示意圖

1—鐵口孔道；2—落差；3—最小射流距離；4—最大射流距離；5—與鐵水體積對應的主溝長度； 6—落入范圍；7—射流落入體積；8—溝底泥料；α—鐵口角度；β—落入角度

墊溝料采用氧化鋁一碳化硅一炭系列，制作工藝采用澆注型、預制塊型。

◆鋪設有撇渣器。

撇渣器又稱砂口，它位于出鐵主溝末端，是出鐵過程中利用渣鐵密度的不同而使之分離的關鍵設備。大型高爐撇渣器與大溝成為一個整體。◆鋪設有支鐵溝

支鐵溝又稱彎溝，它是位于撇渣器后至鐵水溝流嘴之間的鐵水溝。

◆設有貯備爐前常用的炮泥、覆蓋劑、焦粉、河沙等耐火材料和一些必要工具的倉庫。

四、高爐爐前操作指標

1．出鐵次數的確定

出鐵次數的確定原則：

◆每次最大出鐵量不超過爐缸的安全容鐵量；

◆足夠的出鐵準備工作時間；

◆有利于高爐順行；

◆有利于鐵口的維護。

2．爐前操作指標

◆出鐵正點率

出鐵正點是指按時打開鐵口并在規定的時間內出凈渣鐵。

不按正點出鐵，會使渣鐵出不凈，鐵口難以維護，影響高爐的順行，還會影響運輸和煉鋼生產。

◆鐵口深度合格率

鐵口深度合格率是指鐵口深度合格次數與實際出鐵次數的比值。

鐵口過淺容易造成出鐵事故，長期過淺甚至會導致爐缸燒穿，鐵口過深則延長出鐵時間。

◆鐵量差

為了保持最低的鐵水液面的穩定，要求每次實際出鐵量與理論計算出鐵量差值(即鐵量差)不大于l0％～l5％：

鐵量差=nt理—t實

式中 n——兩次出鐵間的下料批數，批；

t理——每批料的理論出鐵量，t；

t實——本次實際出鐵量，t。

鐵量差小表示出鐵正常，這樣就有利于高爐的順行和鐵口的維護。

◆全風堵口率

正常出鐵堵鐵口應在全風下進行，不應放風。

◆上渣率

有渣口的高爐，從渣口排放的爐渣稱為上渣，從鐵口排出的爐渣稱為下渣。

上渣率是指從渣口排放的爐渣量占全部爐渣量的百分比。

上渣率高(一般要求在70％以上)，說明上渣放得多，從鐵口流出的渣量就少，減少了爐渣對鐵口的沖刷和侵蝕作用，有利于鐵口的維護。

五、出鐵操作

1．出鐵口的構造和工作條件

◆出鐵口的構造

出鐵口的整體構造如圖4—6所示。鐵口由鐵口框架、冷卻板、磚套、鐵口孔道等組成。

圖4—6 鐵口整體結構剖面示意圖 1—鐵口孔道；2—鐵口框架：3—爐皮；4—爐缸冷卻壁；5—填充料；

6—磚套；

7—磚墻；8—鐵口保護板；9—泥套

◆出鐵口的工作條件

受到高溫、機械沖刷和化學侵蝕等一系列的破壞作用，工作條件十分惡劣。

◆開爐后生產中鐵口的狀況

開爐后生產中鐵口的狀況見圖4—7。

圖4—7開爐后生產中鐵口的狀況

1—爐缸焦炭；2—爐墻渣皮；3—舊堵泥；4—殘存的爐墻磚；

5—出鐵時泥包被渣鐵侵蝕變化情況；6—殘存的爐底磚；7—新堵泥

高爐生產一段時間后，鐵口區的爐底、爐墻都受到嚴重的侵蝕，僅靠出鐵后堵泥形成的泥包和渣皮來維持，2．鐵口的維護

◆保持正常的鐵口深度

生產中鐵口深度是指從鐵口保護板到紅點(與液態渣鐵接觸的硬殼)間的長度。根據鐵口的構造，正常的鐵口深度應稍大于鐵口區爐襯的厚度。不同爐容的高爐，要求的鐵口正常深度范圍見表4—9

表4—9鐵口深度

維持正常足夠的鐵口深度，可促進高爐中心渣鐵流動，抑制渣鐵對爐底周圍的環流侵蝕，起到保護爐底的效果。同時由于深度較深，鐵口通道沿程阻力增加，鐵口前泥包穩定，鉆鐵口時不易斷裂。

在高爐出鐵口角度一定的條件下，鐵口深度增長時，鐵口通道穩定，有利于出凈渣鐵，促進爐況穩定順行。

鐵口過淺的危害：

①鐵口過淺，無固定的泥包保護爐墻，在渣鐵的沖刷侵蝕作用下，爐墻越來越薄，使鐵口難以維護，容易造成鐵水穿透殘余的磚襯而燒壞冷卻壁，甚至發生鐵口爆炸或爐缸燒芽等重大惡性事故。

②鐵口過淺，出鐵時往往發生“跑大流”和“跑焦炭”事故，高爐被迫減風出鐵，造成煤氣流分布失常、崩料、懸料和爐溫的波動。

③鐵口過淺，渣鐵出不盡，使爐缸內積存過多的渣鐵，惡化爐缸料柱的透氣性，影響爐況的順行，同時還造成上渣帶鐵多，易燒壞渣口，給放渣操作帶來困難，甚至造成渣口爆炸。

④鐵口過淺，在退炮時還容易發生鐵水沖開堵泥流出，造成泥炮倒灌，燒壞炮頭，甚至發生渣鐵漫到鐵道上，燒壞鐵道的事故。有時鐵水也會自動從鐵口流出，造成漫鐵的事故。

保持正常的鐵口深度的操作：

①每次按時出凈渣鐵，并且渣鐵出凈時，全風堵出鐵口。

②正確地控制打泥量。2500 m3高爐通常每次泥炮打泥量在300 kg，炮泥單耗0．8 k／t。

③炮泥要有良好的塑性及耐高溫渣鐵磨蝕和熔蝕的能力。炮泥制備時配比準確、混合均勻、粒度達到標準及采用塑料袋對炮泥進行包裝。

④加強鐵口泥套的維護。

⑤放好上渣。

⑥嚴禁潮鐵口出鐵。

◆固定適宜的鐵口角度

鐵口角度是指出鐵時鐵口孔道的中心線與水平面間的夾角。

使用水平導向梁國產電動開鐵口機，鐵口角度的確定是把鉆頭伸進鐵口泥套尚未轉動時鉆桿與水平面的最初角度。

對風動旋轉沖擊式開口機而言，鐵口角度由開口機導向梁的傾斜度來確定。

高爐一代爐齡鐵口角度變化見表4—10和表4—11。

表4—10一代爐役中鐵口角度變化參考值

表4—11 高爐一代爐齒各鏈口角變化

平時鐵口角度應固定，以便保持死鐵層的厚度，保護爐底和出凈渣鐵。同時也可使堵鐵口時，鐵口孔道內的渣鐵水能全部倒回爐缸中，避免渣鐵夾入泥包中，引起破壞和給開鐵口造成困難。

◆保持正常的鐵口直徑

鐵口孔道直徑變化直接影響到渣鐵流速。

開口機鉆頭可參考表4—12選用。

表4—12壓力、鐵種選用開口機鉆頭直徑

◆定期修補、制作泥套

在鐵口框架內距鐵口保護板250～300mm的空間內，用泥套泥填實壓緊的可容納炮嘴的部分叫鐵口泥套。

只有在泥炮的炮嘴和泥套緊密吻合時，才能使炮泥在堵口時能順利地將泥打人鐵口的孔道內。

更換泥套的方法：

①更換舊泥套時，應將舊泥套泥和殘渣鐵摳凈，深度應大于150～250mm。

②填泥套泥時應充分搗實，再用炮頭準確地壓出30～50mm的深窩。

③退炮后挖出直徑小于炮頭內徑，深150mm，與鐵口角度基本一致的深窩。

④用煤氣烤干。

泥套的使用與管理：

①鐵口泥套必須保持完好，深度在鐵口保護板內50～80 mm，發現損壞立即修補和新做。

②使用有水炮泥高爐搗打料泥套每周做一次，無水炮泥高爐定期制作。

③在日常工作中，長期休風時泥套必須重新制作。詳細檢查鐵口區是否有漏水、漏煤氣現象；鐵口框是否完好；鐵口孔道中心線是否發生變化。

④堵口操作時，連續發生兩次鐵口跑泥，應重新做鐵口泥套。

⑤如果在出鐵中發現泥套損壞，應拉風低壓或休風堵鐵口。

⑥堵鐵口時，鐵口前不得有凝渣。為使泥炮頭有較強的抗渣鐵沖刷能力，可在炮頭處采取加保護套及使用復合炮頭。

⑦制作泥套時應兩人以上作業，防止煤氣中毒。在渣鐵未出凈、鐵口深度過淺時，禁止制作鐵口泥套。

⑧解體舊泥套使用的切削刮刀角度應和泥炮角度一致。

⑨制作泥套應盡量選擇在高爐計劃休風時進行。

◆控制好爐缸內安全渣鐵量

3．打開出鐵口的方法

◆打開出鐵口時間

打開鐵口時間有以下情況：

①有渣口高爐鐵口堵口后，經過一定的時間或若干批料后放上渣，直至爐前出鐵。

②大型高爐一個出鐵口出完鐵后堵口，再間隔一段時問，打開另一個出鐵口出鐵。

③大型高爐多個出鐵口輪流出鐵時，即一個鐵口堵塞后，馬上按對角線原則打開另一個鐵口。

④現代大高爐(>4000 m3)為保證渣鐵出凈及爐況穩定，采用連續出鐵，即一個出鐵口尚未堵上即打開另一個鐵口，兩個鐵口有重疊出鐵時間。

◆打開出鐵口方法

打開出鐵口的方法如下：

①用開口機鉆到赤熱層(出現紅點)，然后捅開鐵口，赤熱層有凝鐵時，可用氧氣燒開。

②用開口機將鐵口鉆漏，然后將開口機迅速退出。

③采用雙桿或換桿的開口機，用一桿鉆到赤熱層，另一桿將赤熱層捅開。

④埋置鋼棒法。將出鐵口堵上后20～30 min拔炮，然后將開口機鉆進鐵口深度的2／3，此時將一個長5 m的圓鋼棒(≯40～50 mm)打入鐵口內，出鐵時用開口機拔出。

⑤燒鐵口。采用一種特制的氧槍燒鐵口，事先將送風風口和鐵口區域燒通。

4.堵鐵口及拔炮作業程序

鐵口見噴時進行堵前試炮，確認打泥活塞堵泥接觸貼緊，鐵口前殘渣鐵清理干凈，鐵口泥套完好，進行堵鐵口操作。程序如下：

◆啟動轉炮對正鐵口，并完成鎖炮動作。

◆啟動壓炮將鐵口壓嚴，做到不噴火、不冒渣。

◆啟動打泥機構打泥，打泥量多少取決于鐵口深度和出鐵情況。

◆用推耙推出撇渣器內殘渣。

◆堵鐵口后拔炮時間：有水炮泥5～10 min，無水炮泥20～30 min。

◆拔炮時要觀察鐵口正面無人方可作業。

◆抽回打泥活塞200～300 min，無異常再向前推進100～150 min。

◆啟動壓炮，緩慢間歇地使炮頭從鐵口退出抬起。

◆保持掛鉤在爐上2～3 min(或自鎖同樣時間)。

◆泥炮脫鉤后，啟動轉炮退回停放處。

5．出鐵操作

◆出鐵前的準備工作

出鐵前的準備工作如下：

①清理好渣、鐵溝，壘好砂壩和砂閘。

②檢查鐵口泥套、撇渣器、渣鐵流嘴是否完好，發現破損及時修補和烤干。

③泥炮裝好泥并頂緊打泥活塞，裝泥時要注意不要把硬泥、太軟的泥和凍泥裝進泥缸內。

④開口機、泥炮等機械設備都要進行試運轉，有故障應立即處理。

⑤檢查渣鐵罐是否配好，檢查渣鐵罐內是否有水或潮濕雜物，有沒有其他異常，發現問題及時聯系處理，如沖水渣應檢查水壓是否正常并打開正常噴水。

⑥鉆鐵口前把撇渣器內鐵水表面殘渣凝蓋打開，保證撇渣器大閘前后的鐵流通暢。

⑦準備好出鐵用的河沙、覆蓋劑、焦粉等材料及有關的工具。

◆鐵溝的操作 新做的鐵溝應徹底烤干，每次出完鐵后應清理干凈，如有損壞要進行修補，修補時必須把舊料及殘渣鐵清理干凈，然后填進新料按規定尺寸搗緊烤干。

◆出鐵操作安全注意事項

出鐵操作安全注意事項包括：

①穿戴好勞保用品，以防燒傷。

②開鐵口時，鐵口前不準站人，打錘時先要檢查錘頭是否牢固，錘頭的軌跡內無人。

③出鐵時，不準跨越渣、鐵溝，接觸鐵水的工具要先烤熱。

④濕手不準操作電器。

⑤干渣不準倒入沖制箱內。

⑥裝炮泥時，手不準伸進裝泥孔。

⑦不準戴油手套開氧氣，嚴禁吸煙，燒氧氣時手不可握在膠管和氧氣管的接頭處。

◆鐵水和爐渣的流速

渣鐵流速與鐵口直徑、鐵口深度、炮泥強度(耐磨蝕與熔蝕的能力)、出鐵口內徑粗糙度、爐缸鐵水和熔渣層水平面的厚度、爐內的煤氣壓力等因素有關，見表4—13。

表4—13

工作因素對出鐵量的影響

◆出鐵事故及處理

鐵口事故發生的現象、產生的原因及處理方法如表4—14

表4—14鐵口事故的現象、原因及處理

高爐爐前操作 六．撇渣器的操作

1．撇渣器的構造

撇渣器由前溝槽、大閘、過道眼、小井、砂壩、砂閘和殘鐵眼組成。

2．撇渣器的種類

活動式可整體更換的撇渣器、雙撇渣器和水冷式撇渣器。

3．撇渣器的要求

◆撇渣器的尺寸要合適，孔道過大，渣鐵分離不好，導致撇渣器過渣，孔道過小對鐵流阻力大，易發生憋流，造成鐵水流人渣罐的事故。

◆渣溝不過鐵，鐵溝不過渣。

4．撇渣器的工作原理

利用渣鐵密度的不同，使熔渣浮在鐵水面上，撇渣器的鐵水出口處(小井)有一定的高度，使大閘前后保持一定的鐵水深度，過道眼連通著前溝槽和小井，僅讓鐵水通過，達到渣鐵分離的目的。浮在鐵水面上的熔渣，被大閘擋住，當前溝槽中的鐵水面上積聚了一定量的熔渣后，推開砂壩使熔渣流入下渣溝內。

5．撇渣器的操作及注意事項

撇渣器的操作及注意事項包括：

◆鉆鐵口前必須把撇渣器鐵水面上(擋渣板前后)的殘渣凝結蓋打開，殘渣凝鐵從主溝兩側清除。

◆出鐵過程中見少量下渣時，可適當往大閘前的渣面上撒一層覆蓋劑保溫。

◆當主溝中鐵水表面被熔渣覆蓋后，熔渣將要外溢出主溝時，打開砂壩，使熔渣流入下渣溝(此時沖渣系統處于待工作狀態)。

◆出鐵作業結束并確認鐵口堵塞后，將砂閘推開，用推耙推出撇渣器內鐵水面上剩余的熔渣。

◆主溝撇渣器的表面(包括小井的鐵水面)撒覆蓋劑進行保溫。

七．放渣操作

1．渣口裝置

一般小型高爐的渣口裝置均由4個套(大套、二套、三套和小套)組成，目前部分大型高爐已取消了渣口。如圖4—8所示。

圖4－8 渣口裝置

l－渣口小套；2－渣口三套；3－渣口二套；4－渣口大套； 5－冷卻水管；6－擋桿；7－固定楔；8－爐皮；9－大套法蘭；l0－石棉繩

大套和二套由于有磚襯保護，不直接與鐵水接觸，熱負荷較低，因而采用中間嵌有循環冷卻水管的鑄鐵結構。

三套和渣口直接與渣鐵接觸，熱負荷大，采用導熱性好的銅質空腔式結構。

渣口大套安裝在固定于爐殼上的大套法蘭內，各套之間的接觸面均加工成圓錐面，使彼此接觸嚴密，又便于拆卸更換。大套和法蘭接觸面的間隙，必須用粘有耐火泥加玻璃水的石棉繩塞緊，以免漏煤氣。

2．放渣時間的確定

確切的放渣時間應該是熔渣面已達到或超過渣口中心線時開始打開渣口放渣。

實際生產中放渣時間的確定通常根據上次出鐵堵口后至打開渣口出渣的間隔時間依據鐵渣量、上次出鐵情況和上料批數來確定。

渣口打開后，如果從渣口往外噴煤氣或火星，渣流很小或沒有渣流，說明爐缸內積存的熔渣還沒有達到渣口水平面，此時應堵上渣口稍后再放。

3．放渣操作

放好上渣的意義：

◆可減輕爐渣對爐墻壁的侵蝕。

◆及時放出上渣可減少爐缸中的存渣，改善爐內料柱的透氣性，為爐況順行創造條件。

◆多放上渣，下渣量必定減少，可減輕熔渣對鐵口的沖刷侵蝕，有利于鐵口的維護。

放渣前的準備工作：

◆放渣前要清理好并墊好渣溝，檢查渣口泥套、水槽及溝嘴是否完好，疊好各道撥流閘板。

◆檢查堵渣機是否正常好用，冷卻水、壓縮空氣是否已開啟，堵渣機頭與渣口小套是否對好，防止到時堵不上渣口。

◆檢查渣罐是否對正溝嘴，罐內有無積水和潮濕雜物，防止發生渣罐爆炸。如沖水渣，按沖水渣要求辦。

◆檢查渣口各套有無漏水，固定裝置是否堅固，冷卻水是否正常。

◆準備好放渣用的工具，如長短鋼釬、大錘、瓦套、楔子、鐵鍬、通渣口用的長鐵棍、人工堵渣口用的堵耙等。

放渣操作：

◆采用帶風堵渣機時，堵渣機頭拔出，爐渣會自動流出，一般應用鐵釬子打開渣口。如渣口眼內有鐵打不動時，可用氧氣燒開渣口。正常情況下是不需要的。

◆放渣過程中應隨時觀察放渣情況，渣口破損或帶鐵嚴重時應立即堵上；如發現渣罐將滿(要求罐內液面距罐的上沿300 mm)或機車來拉渣罐時，也應立即堵口。

◆放渣過程中應做到勤放、勤捅、勤堵，渣口兩側如有積渣要隨時清理，防止積渣影響堵口工作。

4．渣口的維護

◆按高爐規定的料批及時打開渣口放渣，要求上下渣比的合格率達到70％以上，渣中帶鐵多時，應勤透、勤堵、勤放。

◆渣口泥套必須完整無缺，保持完整適宜的渣口泥套，發現破損應在放渣前及時修補，做新泥套時一定要把殘渣摳凈，泥套要與渣口嚴密接觸，與渣口眼下沿平齊，不得偏高或偏低，新泥套應烤干后使用。

◆保持渣口大套和二套表面的砌磚完好，三套的頂輥和小套的固定銷子要牢固，做到定時檢查。

◆長期休風和中修開爐，在鐵口角度尚未達到正常及爐溫未達正常水平時，不允許渣口放渣。

◆渣鐵連續出不凈，鐵面上升到渣口水平面時，嚴禁放渣。

◆正確使用堵渣機，拔堵渣機時應先輕拔，拔不動時應用大錘敲打堵渣機后再放。防止渣口松動帶活，造成渣口冒渣的事故。對于新換的渣口放第一次渣時，原則上用耬耙堵渣口。

◆發現渣口損壞應及時堵上并更換，嚴禁用壞渣口放渣。

5．渣口帶鐵的判斷方法

◆爐溫偏低時，渣流中有許多細密的小火星跳躍，類似低爐溫出鐵時鐵溝中的“牛毛”火花。

◆爐溫充足，放渣時從渣口往外噴火花，從流嘴處也可看到渣流下面有鐵滴細流和火花。

◆在不易做出判斷時，可堵上渣口，觀察渣溝內有無沉在溝底的鐵水細流。

6．渣口事故及處理

◆渣口冒渣

冒渣的原因：因新換的渣口沒上嚴或堵渣口時，堵渣機沖力過大；堵渣機頭與渣口的接觸過緊，拔堵渣機時又沒事先打松堵渣機頭，硬拔時把渣口帶出，使渣口和中套間產生縫隙，熔渣從縫隙中流出。

處理方法：發現渣口冒渣，高爐應先降壓減風，緩解熔渣對接觸面的沖刷侵蝕，同時減慢料速，防止鐵水面上升到冒渣部位。第二步立即組織出鐵，使渣面快速回落而終止冒渣。出完鐵后即可休風處理，如渣口已壞應立即更換。

預防措施：新換渣口一定要上到位并打緊固定楔，如渣口的保護性渣皮層上有突出的殘鐵或殘渣阻擋著上不嚴時，可用釬子打掉，若打不掉，可用氧氣燒，確保渣口上到位。

◆渣口爆炸

渣口爆炸的原因：

①渣鐵連續出不凈，使爐缸的鐵水超過安全容鐵量；

②爐缸工作不活躍，有堆積現象；

③長期休風后開爐或爐缸凍結，爐底結厚，使爐內鐵水面升高；

④小套破損未及時發現，放渣時帶鐵多。

避免渣口爆炸事故發生采取的措施：

①嚴禁壞渣口放渣；

②發現渣中帶鐵嚴重時，應立即堵上渣口，渣流小時應勤透；

③不能正點出鐵時，應適當減風控制爐缸內渣鐵的數量；

④爐缸凍結時，可采用特制的炭磚套制成的渣口放渣；

⑤中修開爐時可不放上渣，大修開爐放上渣以疏通為主；

⑥發生爆炸要立即減風或休風，盡快出鐵，組織搶修。

◆渣口連續破損

渣口在短時間內連續燒壞，這種現象稱為渣口連續破損。

造成渣口連續破損的主要原因是：爐缸堆積，渣口區域有鐵水聚積，或者因邊緣太重，煤氣流分布失調，渣鐵分離不好，放渣時渣流不正常，渣口帶鐵多。

防止渣口連續破損的措施：在高爐操作中采用使爐缸工作均勻活躍的調劑手段。

◆渣口自動流渣

渣口自動流渣的處理：立即堵上渣口或用原渣口堵上打緊。

渣口自動流渣的防止方法：渣鐵未出凈前不得更換渣口。

◆渣口有凝鐵堵不上

事故產生原因：

(①堵渣機塞頭運行軌跡偏斜；

②泥套破損或不正，塞頭不能正常入內；

③渣口小套與泥套接合處有凝鐵；

④塞頭老化、不規則，上面粘有渣鐵。

采取的措施：

①加強設備的檢查，接班后應試堵；

②保持泥套的完好，不用泥套損壞的渣口放渣；

③塞頭應完好；

④對用氧氣燒開的渣口，放渣時應勤透，堵口前適當噴射后再堵；

⑤渣口堵不上時應酌情減風或用耬耙堵；

⑥當爐況失常時，無論用堵渣機還是用人工堵耙都堵不住，熔渣繼續外流，可將渣口捅大一些或拉風降壓用人工堵上渣口，渣口堵上后即可恢復風量，待出完鐵后再更換渣口。

高爐冶煉工藝--高爐基本操作

高爐基本操作制度

高爐爐況穩定順行：一般是指爐內的爐料下降與煤氣流上升均勻，爐溫穩定充沛，生鐵合格，高產低耗。

操作制度：根據高爐具體條件(如高爐爐型、設備水平、原料條件、生產計劃及品種指標要求)制定的高爐操作準則。

高爐基本操作制度：裝料制度、送風制度、爐缸熱制度和造渣制度。

一、爐缸熱制度

1.爐缸熱制度的概念

高爐爐缸所應具有的溫度和熱量水平。

爐溫一般指高爐爐渣和鐵水的溫度，即“物理熱”。一般鐵水溫度為1350～1550℃，爐渣溫度比鐵水溫度高50～100℃。

生產中常用生鐵含硅量的高低來表示高爐爐溫水平，即“化學熱”。

2.爐缸熱制度的作用

直接反映爐缸的工作狀態，穩定均勻而充沛的熱制度是高爐穩定順行的基礎。3.熱制度的選擇

◆根據生產鐵種的需要，選擇生鐵含硅量在經濟合理的水平。

冶煉煉鋼生鐵時，[Si]含量一般控制在0.3％～0.6％之間。冶煉鑄造生鐵時，按用戶要求選擇[Si]含量。且上、下兩爐[Si]含量波動應小于0.1％。

◆根據原料條件選擇生鐵含硅量。

冶煉含釩鈦鐵礦石時，允許較低的生鐵含硅量；用鐵水的[Si]+[Ti]來表示爐溫。

◆結合高爐設備情況。

如爐缸嚴重侵蝕時，以冶煉鑄造鐵為好。

◆結合技術操作水平與管理水平。

原燃料強度差、粉末多、含硫高、穩定性較差時，應維持較高的爐溫；反之在原燃料管理穩定、強度好、粉末少、含硫低的條件下，可維持較低的生鐵含硅量。

4.影響熱制度的主要因素

◆原燃料性質變化

主要包括焦炭灰分、含硫量、焦炭強度、礦石品位、還原性、粒度、含粉率、熟料率、熔劑量等的變化。

礦石品位提高1％，焦比約降低2％，產量提高3％。

燒結礦中FeO含量增加l％，焦比升高l．5％。

礦石粒度均勻有利于透氣性改善和煤氣利用率提高。

焦炭含硫增加0．1％，焦比升高l．2％～2．0％；灰分增加l％，焦比上升2％左右。

隨著高爐煤比的提高，還應充分考慮煤粉發熱量、含硫量和灰分含量的波動對熱制度的影響。

◆冶煉參數的變動

主要包括冶煉強度、風溫、濕度、富氧量、爐頂壓力、爐頂煤氣CO2含量等的變化。

調節風溫可以很快改變爐缸熱制度。

噴吹燃料會改變爐缸煤氣流分布。

風量的增減使料速發生變化，風量增加，煤氣停留時間縮短，直接還原增加，會造成爐溫向涼。

裝料制度如批重和料線等對煤氣分布、熱交換和還原反應產生直接影響。

◆設備故障及其他方面的變化

下雨等天氣變化導致入爐原燃料含水量增加、入爐料稱量誤差等。

高爐爐頂設備故障，懸料、崩料和低料線時，爐料與煤氣流分布受到破壞，大量未經預熱的爐料直接進入爐缸，爐缸熱量消耗的增加使爐缸溫度降低，爐溫向涼甚至大涼。

冷卻設備漏水，導致爐缸熱量消耗的增加使爐缸溫度降低，造成爐冷直至爐缸凍結。

二.送風制度

1.送風制度的概念

在一定的冶煉條件下，確定合適的鼓風參數和風口進風狀態。

2.適宜鼓風動能的選擇

高爐鼓風所具有的機械能叫鼓風動能。適宜鼓風動能應根據下列因素選擇：

◆原料條件

原燃料條件好，能改善爐料透氣性，利于高爐強化冶煉，允許使用較高的鼓風動能。原燃料條件差，透氣性不好，不利于高爐強化冶煉，只能維持較低的鼓風動能。

◆燃料噴吹量

高爐噴吹煤粉，爐缸煤氣體積增加，中心氣流趨于發展，需適當擴大風口面積，降低鼓風動能，以維持合理的煤氣分布。但隨著冶煉條件的變化，噴吹煤粉量增加，邊緣氣流增加。這時不但不能擴大風口面積，反而應縮小風口面積。因此，煤比變動量大時，鼓風動能的變化方向應根據具體實際情況而定。

◆風口面積和長度

在一定風量條件下，風口面積和長度對風口的進風狀態起決定性作用。

風口面積一定，增加風量，冶強提高，鼓風動能加大，促使中心氣流發展。為保持合理的氣流分布，維持適宜的回旋區長度，必須相應擴大風口面積，降低鼓風動能。◆高爐有效容積

在一定冶煉強度下，高爐有效容積與鼓風動能的關系見表4—1。

表4—1 高爐有效容積與鼓風動能的關系

高爐適宜的鼓風動能隨爐容的擴大而增加。爐容相近，矮胖多風口高爐鼓風動能相應增加。

鼓風動能是否合適的直觀表象見表4—2。

表4—2 鼓風動能變化對有關參數的影響

3.合理的理論燃燒溫度的選擇

風口前焦炭和噴吹燃料燃燒所能達到的最高絕熱溫度，即假定風口前燃料燃燒放出的熱量全部用來加熱燃燒產物時所能達到的最高溫度，叫風口前理論燃燒溫度。

理論燃燒溫度的高低不僅決定了爐缸的熱狀態，而且決定爐缸煤氣溫度，對爐料加熱和還原以及渣鐵溫度和成分、脫硫等產生重大影響。

適宜的理論燃燒溫度，應能滿足高爐正常冶煉所需的爐缸溫度和熱量，保證渣鐵的充分加熱和還原反應的順利進行。理論燃燒溫度過高，高爐壓差升高，爐況不順。理論燃燒溫度過低，渣鐵溫度不足，爐況不順，嚴重時會導致風口灌渣，甚至爐冷事故。

理論燃燒溫度提高，渣鐵溫度相應提高，見圖4—1。

圖4—1 理論燃燒溫度t理與鐵水溫度的關系

大高爐爐缸直徑大，爐缸中心溫度低，為維持其透氣性和透液性，應采用較高的理論燃燒溫度，見圖4—2。

圖4—2 爐容與理論燃燒溫度t理的關系

影響理論燃燒溫度的因素

◆鼓風溫度

鼓風溫度升高，則帶入爐缸的物理熱增加，從而使t理升高。一般每±100℃風溫可影響理論燃燒溫度±80℃。

◆鼓風濕分

由于水分分解吸熱，鼓風濕分增加，t理降低。鼓風中±1g／m3濕分，風溫干9℃。

◆鼓風富氧率

鼓風富氧率提高，N2含量降低，從而使t理升高。鼓風含氧量±l％，風溫±35～45℃ ◆噴吹燃料

高爐噴吹燃料后，噴吹物的加熱、分解和裂化使t理降低。

各種燃料的分解熱不同，對t理的影響也不同。對t理影響的順序為天然氣、重油、煙煤、無煙煤，噴吹天然氣時t理降低幅度最大。每噴吹10kg煤粉t理降低20～30℃，無煙煤為下限，煙煤為上限。

4.送風制度的調節

◆風量

增加風量，綜合冶煉強度提高。在燃料比降低或燃料比維持不變的情況下，風量增加，下料速度加快，生鐵產量增加。

料速超過正常規定應及時減少風量。

當高爐出現懸料、崩料或低料線時，要及時減風，并一次減到所需水平。

渣鐵未出凈時，減風應密切注意風口狀況，防止風口灌渣。

當爐況轉順，需要加風時，不能一次到位，防止高爐順行破壞。兩次加風應有一定的時間間隔。

◆風溫

提高風溫可大幅度地降低焦比。

提高風溫能增加鼓風動能，提高爐缸溫度活躍爐缸工作，促進煤氣流初始分布合理，改善噴吹燃料的效果。

在噴吹燃料情況下，一般不使用風溫調節爐況，而是將風溫固定在較高水平上，通過噴吹量的增減來調節爐溫。

當爐熱難行需要撤風溫時，幅度要大些，一次撤到高爐需要的水平；爐況恢復時逐漸將風溫提高到需要的水平，提高風溫速度不超過50℃／h。

在操作過程中，應保持風溫穩定，換爐前后風溫波動應小于30℃。

◆風壓

風壓直接反映爐內煤氣與料柱透氣性的適應情況。

◆鼓風濕分

鼓風中濕分增加lg／m3，相當于風溫降低9℃，但水分分解出的氫在爐內參加還原反應，又放出相當于3℃風溫的熱量。

加濕鼓風需要熱補償，對降低焦比不利。

◆噴吹燃料

噴吹燃料在熱能和化學能方面可以取代焦炭的作用。

把單位燃料能替換焦炭的數量稱為置換比。

隨著噴吹量的增加，置換比逐漸降低，對高爐冶煉會帶來不利影響。提高置換比措施有提高風溫給予熱補償、提高燃燒率、改善原料條件以及選用合適的操作制度。

噴吹燃料具有“熱滯后性”。即噴吹燃料進入風口后，爐溫的變化要經過一段時間才能反映出來，這種爐溫變化滯后于噴吹量變化的特性稱為“熱滯后性”。熱滯后時間大約為冶煉周期的70％，熱滯后性隨爐容、冶煉強度、噴吹量等不同而不同。

用噴吹量調節爐溫時，要注意爐溫的趨勢，根據熱滯后時間，做到早調，調劑量準確。

◆富氧鼓風

富氧后能夠提高冶煉強度，增加產量。

富氧鼓風能提高風口前理論燃燒溫度，有利于提高爐缸溫度，補償噴煤引起的理論燃燒溫度的下降。

增加鼓風含氧量，有利于改善噴吹燃料的燃燒。

富氧鼓風使煤氣中N2含量減少，爐腹CO濃度相對增加，有利于間接反應進行；同時爐頂煤氣熱值提高，有利于熱風爐的燃燒，為提高風溫創造條件。

富氧鼓風只有在爐況順行的情況下才能進行。

在大噴吹情況下，高爐停止噴煤或大幅度減少煤量時，應及時減氧或停氧。

三．裝料制度

1.裝料制度的概念

爐料裝入爐內的方式方法的有關規定，包括裝入順序、裝入方法、旋轉溜槽傾角、料線和批重等。

2.爐料裝入爐內的設備

鐘式爐頂裝料設備和無鐘爐頂裝料設備。

3.影響爐料分布的因素

◆裝料設備類型(主要分鐘式爐頂和布料器，無鐘爐頂)和結構尺寸(如大鐘傾角、下降速度、邊緣伸出料斗外長度，旋轉溜槽長度等)。

大鐘傾角愈大，爐料愈布向中心。現在高爐大鐘傾角多為50°～53°。

大鐘下降速度和爐料滑落速度相等時，大鐘行程大，布料有疏松邊緣的趨勢。大鐘下降進度大于爐料滑落速度時，大鐘行程的大小對布料無明顯影響。大鐘下降速度小于爐料滑落速度時，大鐘行程大有加重邊緣的趨勢。

大鐘邊緣伸出料斗外的長度愈大，爐料愈易布向爐墻。

◆爐喉間隙。

爐喉間隙愈大，爐料堆尖距爐墻越遠；反之則愈近。

批重較大，爐喉間隙小的高爐，總是形成“V”形料面。

只有爐喉間隙較大，或采用可調爐喉板，方能形成“倒W”形料面。

◆爐料自身特性(粒度、堆角、堆密度、形狀等)。

◆旋轉溜槽傾角、轉速、旋轉角。

◆活動爐喉位置。

◆料線高度。

◆爐料裝入順序。

◆批重。◆煤氣流速。

4.鐘式爐頂布料的特征

◆礦石對焦炭的推擠作用。

礦石落入爐內時，對其下的焦炭層產生推擠作用，使焦炭產生徑向遷移。

礦石落點附近的焦炭層厚度減薄，礦石層自身厚度則增厚；但爐喉中心區焦炭層卻增厚，礦石層厚度隨之減薄。

大型高爐爐喉直徑大，推向中心的焦炭阻擋礦石布向中心的現象更為嚴重，以致中心出現無礦區。

◆不同裝入順序對氣流分布的影響。

爐料落入爐內，從堆尖兩側按一定角度形成斜面。

堆尖位置與料線、批重、爐料粒度、密度和堆角以及煤氣速度有關。

先裝入礦石加重邊緣，先加入焦炭則發展邊緣。

5.無料鐘布料

無料鐘布料特征

◆焦炭平臺：高爐通過旋轉溜槽進行多環布料，易形成一個焦炭平臺，即料面由平臺和漏斗組成，通過平臺形式調整中心焦炭和礦石量。

平臺小，漏斗深，料面不穩定。平臺大，漏斗淺，中心氣流受抑制。

◆采用多環布料，形成數個堆尖，小粒度爐料有較寬的范圍，主要集中在堆尖附近。在中心方向，由于滾動作用，大粒度居多。

◆無料鐘高爐旋轉滑槽布料時，料流小而面寬，布料時間長，礦石對焦炭的推移作用小，焦炭料面被改動的程度輕，平臺范圍內的O／C比穩定，層狀比較清晰，有利于穩定邊緣氣流。

布料方式

◆單環布料。溜槽只在一個預定角度做旋轉運動。其控制較為簡單，調節手段相當靈活，大鐘布料是固定的角度，旋轉溜槽傾角可任意選定，溜槽傾角α越大爐料越布向邊緣。當αC>αO時邊緣焦炭增多，發展邊緣。當αO>αC時邊緣礦石增多，加重邊緣。

◆螺旋布料。從一個固定角位出發，爐料以定中形式在進行螺旋式的旋轉布料。每批料分成一定份數，每個傾角上份數根據氣流分布情況決定。如發展邊緣氣流，可增加高傾角位置焦炭分數，或減少高傾角位置礦石份數，否則相反。每環布料份數可任意調整，使煤氣流合理分布。

◆扇形布料。可在6個預選水平旋轉角度中選擇任意兩個角度，重復進行布料。可預選的角度有0°、60°、l20°、l80°、240°、300°。這種布料方式為手動操作，只適用于處理煤氣流分布失常，且時間不宜太長。

◆定點布料。可在11個傾角位置中任意角度進行布料。這種布料方式手動進行，其作用是堵塞煤氣管道行程。

無鐘爐頂的運用

運用要求：

◆焦炭平臺是根本性的，一般情況下不作調節對象；

◆高爐中間和中心的礦石在焦炭平臺邊緣附近落下為好；

◆漏斗內用少量的焦炭來穩定中心氣流。

運用要求的控制：

正確地選擇布料的環位和每個環位上的布料份數。

環位和份數變更對氣流的影響如表4—3所示。

表4—3環位和份數對氣流分布影響

表中可知，從l～6對布料的影響程度逐漸減小，1、2變動幅度太大，一般不宜采用。3、4、5、6變動幅度較小，可作為日常調節使用。

無鐘爐頂和鐘式爐頂布料的區別

無鐘爐頂和鐘式爐頂布料的區別如表4—4所示。

表4—4無鐘爐頂和鐘式爐頂布料的區別

6.批重

批重對爐喉爐料分布的影響

批重變化時，爐料在爐喉的分布變化如圖4—3所示。

圖4—3 批重對爐喉分布的影響

◆當y0=0，即批重剛好使中心無礦區的半徑為0，令此時的批重W=W0，稱為臨界批重。

◆如批重W>W0，隨著批重增加，中心y0增厚，邊緣yB也增厚，爐料分布趨向均勻，邊緣和中心都加重。

◆如批重W

◆當n=d／2時，即堆尖移至爐墻，W減小則中心減輕；若W

給批重W0和△W以一定值，可算出yB、y0和yG，即邊緣、中心和堆尖處的料層厚度。yB／y0、yG／y0和W0+N△W的關系構成的爐料批重特征曲線圖4—4。

W0+N△W

圖4—4 爐料批重的特征曲線

曲線有3個區間：激變區、緩變區和微變區，其意義如下：

◆批重值在激變區時，批重波動對布料影響較大，邊緣和中心的負荷變化劇烈，正常生產不宜選用此種批重。

◆原料好，設備和操作水平高時，批重可選在微變區，此區爐料分布和氣流分布都穩定，順行和煤氣利用較好；但增減批重來調劑氣流的作用減弱。

◆若爐料粉末較多，料柱透氣性較差，為防止微變區批重，宜選用緩變區批重，其增減對布料的影響介于上述兩者之間。少許波動不致引起氣流較大變化，適當改變批重又可調節氣流分布。

批重決定爐內料層的厚度。批重越大，料層越厚，軟熔帶焦層厚度越大；此外料柱的層數減少，界面效應減小，利于改善透氣性。但批重擴大不僅增大中心氣流阻力，也增大邊緣氣流的阻力，所以一般隨批重擴大壓差有所升高。

批重的選擇

確定微變區批重值應注意爐料含粉末(<5mm)量，粉末含量越少批重可以越大。粉末含量多時，可在緩變區靠近微變區側選擇操作批重。

大中型高爐適宜焦批厚度0．45～0．50m，礦批厚度0．4～0．45m，隨著噴吹物的增加焦批與礦批已互相接近。

影響批重的因素

◆爐容。爐容越大，爐喉直徑也越大，批重應相應增加。

◆原燃料。原燃料品位越高，粉末越少，則爐料透氣性越好，批重可適當擴大。

◆冶煉強度。隨冶煉強度提高，風量增加，中心氣流加大，需適當擴大批重，以抑制中心氣流。

◆噴吹量。當冶煉強度不變，高爐噴吹燃料時，由于噴吹物在風口內燃燒，爐缸煤氣體積和爐腹煤氣速度增加，促使中心氣流發展，需適當擴大批重，抑制中心氣流。隨著冶煉條件的變化，噴吹量增加，中心氣流不易發展，邊緣氣流反而發展，這時則不能加大批重。

7.爐喉煤氣速度對布料的影響

煤氣對爐料的浮力的增長與煤氣速度的平方成正比。

煤氣浮力對不同粒度爐料的影響不同，在一般冶煉條件下，煤氣浮力只相當于直徑19mm粒度礦石重量的5％～8％，相當于10mm焦炭重量的1％～2％，但煤氣浮力P與爐料重量Q的比值(P／Q)因粒度縮小而迅速升高，對于小于5mm爐料的影響不容忽視。

如果塊狀帶中爐料的孔隙度在0.3～0.4mm，一般冶煉強度的煤氣速度很容易達到4～8m／s，可把0.3～2mm的礦粉和l～3mm的焦粉吹出料層。煤氣離開料層進入空區后速度驟降，攜帶的粉料又落至料面，如果邊緣氣流較強，則粉末落向中心，若中心氣流較強則落向邊緣。

由于氣流浮力將產生爐料在爐喉落下時出現分級的現象；冶煉強度較大時，小于5mm爐料的落點較大于5mm爐料的落點向邊緣外移。

使用含粉較多的爐料，以較高冶煉強度操作時，必須保持使粉末集中于既不靠近爐墻，也不靠近中心的中間環形帶內，以保持兩條煤氣通路和高爐順行；否則無論是只發展中心或只發展邊緣，都避免不了粉末形成局部堵塞現象，導致爐況失常。

由于煤氣速度對布料的影響，日常操作中使爐喉煤氣體積發生變化的原因(如改變冶煉強度、富氧鼓風、改變爐頂壓力等)，都會影響爐料分布。

8.料線

◆料線深度 鐘式高爐大鐘全開時，大鐘下沿為料線的零位。無料鐘高爐料線零位在爐喉鋼磚上沿。零位到料面間距離為料線深度。一般高爐正常料線深度為1．5～2．0m。

◆料線對氣流分布的影響

大鐘開啟時爐料堆尖靠近爐墻的位置，稱為碰點，此處邊緣最重。在碰點之上，提高料線，布料堆尖遠離墻，則發展邊緣；降低料線，堆尖接近邊緣，則加重邊緣。

料線在碰點以下時，爐料先撞擊爐墻。然后反彈落下，礦石對焦炭的沖擊作用增大，強度差的爐料撞碎，使布料層紊亂，氣流分布失去控制。

碰點的位置與爐料性質、爐喉問隙及大鐘邊緣伸出漏斗的長度有關。

◆料面堆角

爐內實測的堆角變化規律：

①爐容越大，爐料的堆角越大，但都小于其自然堆角。

②在碰點以上，料線越深，堆角越小。

③焦炭堆角大于礦石堆角。

④生產中的爐料堆角遠小于送風前的堆角。

為減少低料線對布料的影響，無料鐘按料線小于2m，2～4m，4～6m3個區間，以料流軌跡落點相同，求出對應的溜槽角。輸入上料微機，在低料線時控制落點不變，以避免爐料分布變壞。溜槽傾角如表4—5所示。

表4—5溜槽傾角與位置

注：落點指距中心距離。

8.控制合理的氣流分布和裝料制度的調節 ◆高爐合理氣流分布規律

首先要保持爐況穩定順行，控制邊緣與中心兩股氣流；其次是最大限度地改善煤氣利用，降低焦炭消耗。

①原料粉末多，無篩分整粒設備，必須控制邊緣與中心CO2相近的“雙峰”式煤氣分布。

②原燃料改善，高壓、高風溫和噴吹技術的應用，形成了邊緣CO2略高于中心的“平峰”式曲線，綜合煤氣CO2達到l6％～l8％。

③燒結礦整粒技術和爐料品位的提高及爐料結構的改善，出現了控制邊緣煤氣CO2高于中心，而且差距較大的“展翅”形煤氣曲線，綜合CO2達到l9％～20％，最高達21％～22％。

◆合理氣流分布的溫度特征

爐子中心溫度值(CCT)約為500～600℃，邊緣至中間的溫度呈平緩的狀態。

CCT值的波動反映了中心氣流的穩定程度，高爐進人良好狀態時，波動值小于±50℃。

控制邊緣氣流穩定非常必要，在達到200℃時，將呈現不穩定現象。

◆邊緣與中心兩股氣流和裝料制度的關系

①原燃料條件變化。原燃料條件變差，特別是粉末增多，出現氣流分布和溫度失常時，應及早改用邊緣與中心均較發展的裝料制度。原料條件改善，順行狀況好時，為提高煤氣利用，可適當擴大批重和加重邊緣。

②冶煉強度變化。由于某種原因被迫降低冶煉強度時，除適當地縮小風口面積外，上部要采取較為發展邊緣的裝料制度，同時要相應縮小批重。

③與送風制度相適宜。當風速低、回旋區較小，爐缸初始氣流分布邊緣較多時，不宜采用過分加重邊緣的裝料制度，應在適當加重邊緣的同時強調疏導中心氣流，防止邊緣突然加重而破壞順行。可縮小批重，維持兩股氣流分布。若下部風速高回旋區大，爐缸初始氣流邊緣較少時，也不宜采用過分加重中心的裝料制度，應先適當疏導邊緣，然后再擴大批重相應增加負荷。

④臨時改變裝料制度調節爐況。

爐子難行、休風后送風、低料線下達時，可臨時改若干批強烈發展邊緣的裝料制度，以防崩料和懸料。

改若干批雙裝、扇形布料和定點布料時，可消除煤氣管道行程。

連續崩料或大涼時，可集中加若干批凈焦，可提高爐溫，改善透氣性，減少事故，加速恢復。

爐墻結厚時，可采取強烈發展邊緣的裝料制度，提高邊緣氣流溫度，消除結厚。

為保持爐溫穩定，改倒裝或強烈發展邊緣裝料制度時，要相應減輕焦炭負荷。全倒裝時應減輕負荷20％～25％。

四．造渣制度

1.造渣制度的要求

造渣有如下要求：

◆要求爐渣有良好的流動性和穩定性，熔化溫度在1300～1400℃，在1400℃左右黏度小于lPa·S，可操作的溫度范圍大于150℃。

◆有足夠的脫硫能力，在爐溫和堿度適宜的條件下，當硫負荷小于5 kg／t時，硫分配系數Ls為25～30，當硫負荷大于5kg／t時，Ls為30～50。

◆對高爐磚襯侵蝕能力較弱。

◆在爐溫和爐渣堿度正常條件下，應能煉出優質生鐵。

2.對原燃料的基本要求

為滿足造渣制度要求，對原燃料必須有如下基本要求：

◆原燃料含硫低，硫負荷不大于5．0kg／t。

◆原料難熔和易熔組分低。

◆易揮發的鉀、鈉成分越低越好。

◆原料含有少量的氧化錳、氧化鎂。

3.爐渣的基本特點

◆根據不同的生鐵品種規格，選擇不同的造渣制度。生鐵品種與爐渣堿度的關系見表4—6。

表4—6生鐵品種與爐渣堿度的關系

堿度高的爐渣熔點高而且流動性差，穩定性不好，不利于順行。但為了獲得低硅生鐵，在原燃料粉末少、波動小、料柱透氣性好的條件下，可以適當提高堿度。

◆根據不同的原燃料條件，選擇不同的造渣制度。渣中適宜MgO含量與堿度有關，CaO／SiO，愈高，適宜的MgO應愈低。若Al2O3含量在17％以上，CaO／SiO2含量過高時，將使爐渣的黏度增加，導致爐況順行破壞。因此，適當增加MgO含量，降低CaO／SiO2，便可獲得穩定性好的爐渣。

◆我國高爐幾種有代表的爐渣成分見表4—7。

表4—7不同高爐爐渣化學成分(質量分數)(％)

4.爐渣堿度的調整

◆因爐渣堿度過高而產生爐缸堆積時，可用比正常堿度低的酸性渣去清洗。若高爐下部有黏結物或爐缸堆積嚴重時，可以加入螢石(CaF2)，以降低爐渣黏度和熔化溫度，清洗下部黏結物。

◆根據不同鐵種的需要利用爐渣成分促進或抑制硅、錳還原。

冶煉硅鐵、鑄造鐵時，應選擇較低的爐渣堿度。

冶煉煉鋼生鐵時，應選擇較高的爐渣堿度。

冶煉錳鐵時需要較高的堿度。

◆利用爐渣成分脫除有害雜質。當礦石含堿金屬(鉀、鈉)較高時，需要選用熔化溫度較低的酸性爐渣。

若爐料含硫較高時，需提高爐渣堿度。

5.爐渣中的氧化物對爐渣的影響

◆堿金屬

堿金屬對高爐冶煉有如下危害

①鐵礦石含有較多堿金屬時，爐料透氣性惡化，易形成低熔點化合物而降低軟化溫度，使軟熔帶上移。

②堿金屬會引起球團礦“異常膨脹”而嚴重粉化。

③堿金屬對焦炭氣化反應起催化作用，使焦炭粉化增加，強度和粒度減小。

④高爐中、上部生成的液態或固態粉末狀堿金屬化合物能黏附在爐襯上，促使爐墻結厚或結瘤，或破壞爐襯。

防止堿金屬危害的主要措施

除了減少入爐料的堿金屬含量，降低堿負荷以外，提高爐渣排堿能力是主要措施。高爐排堿的主要措施有：

①降低爐渣堿度。自由堿度±0.1，影響渣中堿金屬氧化物干0.30％。

②降低爐渣堿度或爐渣堿度不變，降低生鐵含硅量。[Si]±0.1％，影響渣中堿金屬氧化物干0.045％。

③降低渣中MgO含量。渣中MgO±1％，影響渣中堿金屬氧化物干0.21％。

④提高渣中氟化物。渣中含氟±1％，影響渣中堿金屬氧化物±0.16％。

⑤提高(MnO／Mn)比。

◆MgO

①MgO可改善原料的高溫特性。MgO為高熔點化合物，增加MgO使礦石熔點升高，促使軟熔帶的下移。

②渣中含適量MgO時，有利于脫硫。

③MgO抑制爐內[Si]的還原。MgO提高初渣熔點，使軟熔帶下移，滴落帶高度降低；MgO

第四篇：高爐工長考試題

高爐工長考試題（2017.12）

姓名 得分

一、填空題（每題1分，共35分）

1、高爐短期控制的數學模型有（）、()和()。

2、初渣中堿金屬氧化物較多，到爐缸時則降低。這是因為在風口高溫區時有部分被揮發，但在爐子中上部則存在()。

3、在布料時，礦石落在碰點以上，料線越深越()邊緣。料線在爐喉碰撞點位置時，邊緣最重。生產經驗表明，料線過高或過低均對爐頂設備不利，尤其()時對爐況和爐溫影響很大。

4、高爐內還原過程和主要反應按溫度區間劃分：≤800℃為()；≥1100℃為()；800~1000℃為()。

5、熔化性是指爐渣熔化的難易程度。它可用()這兩個指標來表示。

6、當煤氣流到軟熔帶的下邊界處時，由于軟熔帶內礦石層的軟熔，其空隙極少，煤氣主要通過()而流動。

7、風口數量是爐料的有效重力影響因素之一，因為風口上方的爐料比較松動，所以當風口數量增加時，風口平面上料柱的動壓力增加，有效重量()。

8、天然礦中含有()的礦物，在高爐上部加熱時，()而使礦石爆裂，影響高爐上部的透氣性。

9、高爐基本操作制度包括：()。合理操作制度能保證煤氣流的合理分布和良好的爐缸工作狀態，促使高爐穩定順行，從而獲得()的冶煉效果。

10、在高強度冶煉時，由于風量、風溫必須保持最高水平，通常根據()來選擇風口進風面積，有時也用改變風口長度的辦法調節()，所以調節風口直徑和長度便成為下部調節的重要手段。

11、空料線噴水法停爐，在降料線過程中要嚴格控制()溫度和煤氣中()的含量。

12、高爐煉鐵的工藝流程包括高爐本體、原燃料系統、上料系統、送風系統、()、噴吹系統。

13、無鐘爐頂的布料形式有()。隨著溜槽傾角的改變，可將焦炭和礦石布在距離中心不同的部位上，借以調整邊緣或中心的煤氣分布。因溜槽可以任意半徑和角度向左右旋轉，當產生偏料或局部崩料時，采用()。

14、有計劃擴大噴煤量時，應注意控制理論燃燒溫度，一般不低于2000℃，如低于2000℃則應()以維持需要的理論燃燒溫度。

15、在塊狀帶內進行的固體C還原鐵氧化物反應，實際上是由()兩個反應合成的，CO只是中間產物，最終消耗的是固體C。由于反應進行需要很大熱量，所以在低溫區固體炭的還原反應()。

16、一般情況下，堿度為1.8~2.0的高堿度燒結礦與低堿度和自熔性燒結礦比較，具有()等特點

17、研究熱平衡能夠了解高爐冶煉過程中熱量收支的分配情況，找出提高()和降低()的途徑

18、爐腹內襯破損的主要原因是：1）()；2）()等。

19、熱風爐氣體的開口部位，如人孔、熱風出口、燃燒口等處是砌體上應力集中的部位，是容易破損的部位，這些部位廣泛的使用()，使各口都成為一個堅固的整體。

20、爐料落到料面后形成一個堆尖，當料流中心落點距爐墻較近或碰撞爐墻時總是形成()形料面；當爐喉間隙擴大或提高料線時則形成()形料面。

21、熱狀態是多種操作制度的綜合結果，生產上是用選擇合適的()，輔以相應的裝料制度、送風制度、造渣制度來維持最佳狀態。

22、焦炭在與CO2反應過程中會使焦炭內部的()變薄。

二、選擇題．（每題1分，共20分）

1、空料線停爐，打水管的安裝位置應設置在()。A．小料斗上 B．大料斗內 C．從爐喉取樣孔插入

2、長期休風需停鼓風機時，應該在下列工作完成之后進行()。A．發出休風信號，熱風爐操作完畢，放風閥打開以后

B．完成休風操作，熱風爐倒流。所有風口全部用炮泥堵嚴。停止倒流后

C．等B工作完成所有風口直吹管全部卸下切斷高爐與送風系統聯系后

3、打水空料線時，高爐、爐頂溫度控制在()。A．愈低愈好 B．大于500℃小于700℃ C．400～500℃

4、只能除去60～90μm灰塵的除塵設備稱為()。

A．粗除塵器 B．爐腰 C．半精細除塵器 D．精細除塵器

5、爐缸煤氣的最終主要成分是()。

A．CO、H2、N2 B．CO、CO2、N2 C．CO2、N2、H2

6、碳氣化反應大量進行的溫度界限是在()。A．1000℃ B．900～1000℃ C．1100℃以上

7、新筑高爐烘爐的目的是()。

A．為開爐順行 B．保證安全 C．保護好爐襯設備和降低開爐焦化

8、精料的內容概括為：高、穩、小、凈、均。其中小指的是()。A．粒度愈小愈好

B．除去含粉部分＜5mm，力度小而均勻，上下限范圍窄 C．由高爐的大小規定力度范圍

9、為保證熱風爐的強化燃燒和安全生產，大于1000m3級的高爐，要求凈煤氣支管處的煤氣的壓力不低于()。A．6KPa B．3KPa C．10KPa

10、影響爐缸和整個高爐內各種過程中的最重要的因素是()。A．礦石的還原與容化 B．爐料和煤氣的運動 C．風口的焦炭燃燒反應

11、塊狀帶的煤氣分布取決于()。

A．爐料的透氣性 B．爐缸煤氣的初始分布 C．軟熔帶的煤氣分布

12、采取較高冶煉強度操作時，保持高爐順行應采取()。A．發展邊緣氣流 B．發展中心氣流 C．造成兩條煤氣通路

13、焦炭灰分主要是()。

A．酸性氧化物 B．中性氧化物 C．堿性氧化物

14、衡量出鐵口維護的好壞以()。

A．鐵口深度 B．鐵口合格率 C．渣鐵出盡情況

15、燒氧時應確認氧壓在()。

A．8kg/cm2以上 B．10kg/cm2以上 C．15kg/cm2以上

16、生礦中最易還原的是()。A．磁鐵礦 B．赤鐵礦 C．褐鐵礦

17、塊狀帶的煤氣分布取決于()。

A．爐料的透氣性 B．爐缸煤氣的初始分布 C．軟熔帶的煤氣分布

18、提高冷卻水壓實際上是加強()。A．輻射傳熱 B．對流傳熱 C．傳導傳熱

19、邊緣氣流過分發展時爐頂溫度的溫度帶()。變窄 B．變寬 C．寬窄變化不大，但溫度值上移

20、高爐冷卻水的水速應使懸浮物不易沉淀，不發生局部沸騰，對水速要求()。

A．0.8～1.5m/s B．1.5～2m/s C．2m/s以上

三、簡答題：（每題4分，共28分）

1、爐墻結厚的征兆是什么？

2、冶煉低硅生鐵有哪些措施？

3、簡述未燃的噴吹煤粉在高爐內的行為。

4、什么是“熱滯后”時間？與哪些因素有關？

5、產生偏料的原因是什么？

6、怎樣選擇合理的熱制度？

7、如何防止爐缸爐底燒穿事故？

四、計算題（每題8分，共16分）

1、某高爐全風操作時風量為3300m3/min，平均每小時出鐵量為150t。休風兩小時后復風至2000m3/min，半小時后加風至2500m3/min，又經1小時后加風至2800m3/min，此后每隔1小時加風100m3/min，風量加至3100m3/min，穩定兩小時后恢復全風。請計算此次休風及其恢復過程對該高爐產量影響有多少？

2、某高爐風口進風面積S＝0.2458m2，入爐干焦耗風量折合表風量為2700m3/min，休風率0%，平均風溫t＝980℃，熱風壓力P＝275Kpa，求V標，V實。

第五篇：高爐煉鐵討論題

高爐煉鐵討論

怎樣選擇合理的熱制度？ 答案：

(1)根據生產鐵種的需要，選擇生鐵含硅量在經濟合理水平；(2)根據原料條件選擇生鐵含硅量；

(3)結合技術水平與管理能力水平選擇熱制度；(4)結合設備情況選擇熱制度。

如何理解高爐以下部調劑為基礎，上下部調劑相結合的調劑原則？

答案：下部調劑決定爐缸初始煤氣徑向與園周的分布，通過確定適宜的風速和鼓風動能，力求煤氣在上升過程中徑向與園周分布均勻。上部調劑是使爐料在爐喉截面上分布均勻，使其在下降過程中能同上升的煤氣密切接觸以利傳熱傳質過程的進行。爐料與煤氣的交互作用還取決于軟熔帶的位置與形狀以及料柱透氣性好壞。無論爐況順行與否、還原過程好壞，其冶煉效果最終都將由爐缸工作狀態反應出來，所以爐缸是最主要的工作部位，而下部調劑正是保證爐缸工作的基礎。因此，在任何情況下都不能動搖這個基礎。

連續崩料的征兆是什么？應如何處理？ 答案：

連續崩料的征兆是：

(1)料尺連續出現停滯和塌落現象；

(2)風壓、風量不穩，劇烈波動，接受風量能力很差；(3)爐頂煤氣壓力出現尖峰、劇烈波動。

(4)風口工作不均，部分風口有生降和涌渣現象，嚴重時自動灌渣；(5)爐溫波動，嚴重時，渣鐵溫度顯著下降，放渣困難。處理方法是：

(1)立即減風至能夠制止崩料的程度，使風壓、風量達到平穩；(2)加入適當數量的凈焦；

(3)臨時縮小礦批，減輕焦炭負荷，適當發展邊緣；(4)出鐵后徹底放風坐料，回風壓力應低于放風前壓力；(5)只有爐況轉為順行，爐溫回升時才能逐步恢復風量。

論述料線高低對布料的影響

答案：料線是指大鐘全開情況下沿到料面的距離，對無鐘爐頂為溜槽下端距料面的距離。料線的高低可以改變爐料堆尖位置與爐墻的距離，料線在爐喉碰撞點以上時，提高料線，爐料堆尖逐漸離開爐墻；在碰撞點下面時，提高料線會得到相反的效果。一般選用料線在碰撞點以上，并保證加完一批后仍有0.5ｍ以上的余量，以免影響大鐘或溜槽的動作，損壞設備。

高爐爐體內襯磚有哪些質量要求？ 答案：

(1)對長期處在高溫高壓條件下工作的部位，要求耐火度高，高溫下的結構強度大(荷重軟化點高、高溫機械強度大)，高溫下的體積穩定性好(包括殘存收縮和膨脹、重燒線收縮和膨脹要小)；

高爐煉鐵討論

(2)組織致密，體積密度大，氣孔率小，特別是顯氣孔率要小，提高抗渣性和減小碳黑沉積的可能；

(3)Fe2O3含量低，防止與CO在爐襯內作用，降低磚的耐火性能和在磚表面上形成黑點、熔洞、熔疤、鼓脹等外觀和尺寸方面的缺陷；

(4)機械強度高，具有良好的耐磨性和抗沖擊能力。

試述合理熱制度的選擇？

答案：在一定的原燃料條件下，合理的熱制度要根據高爐的具體特點及冶煉品種來定。首先應根據鐵種的需要，保證生鐵含硅量、含硫量在所規定的范圍內。冶煉制鋼鐵時，［Si］含量應控制在0.2~0.5%之間。其次，原燃料含硫高，物理性能好時，可維持偏高的爐溫；在原燃料管理穩定的條件下，可維持偏低的生鐵含硅量；在保證順行的基礎上，可維持稍高的爐渣堿度，適當降低生鐵含硅量；高爐爐缸侵蝕嚴重或冶煉過程出現嚴重故障時，要規定較高的爐溫。重視鐵水溫度指標。2000m3以上的高爐順行狀態時鐵水溫度不應低于1470℃，中小高爐一般為1450℃。

試述爐涼的處理原則？ 答案：

(1)必須抓住初期征兆，及時增加噴吹燃料量，提高風溫，必要時減少風量，控制料速，使料速與風量相適應。

(2)如果爐涼因素是長期性的，應減輕焦炭負荷。

(3)劇涼時，風量應減少到風口不灌渣的最低程度，為防止提溫造成懸料，可臨時改為按風壓操作。(4)劇涼時除采取下部提高風溫、減少風量、增加噴吹燃料量等提高爐溫的措施外，上部要適當加入凈焦和減輕焦炭負荷。

(5)組織好爐前工作，當風口涌渣時，及時排放渣、鐵，并組織專人看守風口，防止自動灌渣燒出。(6)爐溫劇涼又已懸料時，要以處理爐涼為主，首先保持順利出渣出鐵，在出渣出鐵后坐料。必須在保持一定的渣、鐵溫度的同時，照顧爐料的順利下降。

試述爐渣離子結構理論是如何解釋爐渣堿度與粘度之間的關系的。

答案：爐渣離子結構理論認為，爐渣粘度取決于構成爐渣的硅氧復合負離子的結構形態，爐渣粘度隨堿度而變，是由于隨著爐渣堿度的變化，硅氧復合負離子的結構形態發生了變化。由于堿性氧化物能提供氧離子而酸性氧化物吸收氧離子，所以，熔渣堿度不同，熔渣中的O/Si比值不同，從而形成結構形態不同的硅氧復合負離子，形成的負離子群體越龐大越復雜，爐渣粘度也越大。反之，爐渣中增加堿性氧化物CaO、MgO、FeO、MnO等，增加氧離子濃度，從而提高O/Si比值，則復雜結構開始裂解結構變簡單，熔渣粘度降低。不過，堿度過高時，粘度又會上升。原因是堿度過高時形成熔化溫度很高的渣相，熔渣中開始出現不能熔化的固相懸浮物所致。

試述高爐內碳的氣化反應和CO的分解反應對高爐的影響。

答案：CO2與固體C之間的反應(CO2+C=2CO－165766kJ)稱為碳的氣化反應(或稱CO2的分解反應)，它是一個吸熱反應，吸熱量很大，因此高溫對這個反應是有利的。高爐冶煉過程中，氣化反應的發展程度決定直接還原與間接還原。由于高溫下氣化反應很快，通過反映FeO+CO=Fe+CO2產生的CO2立即與固體C作用形成CO，總的結果是FeO+C=Fe+CO，即直接還原。所以，高溫區只有直接還原。低溫下氣化反應很慢，產生的CO2不變為CO，即間接還原。因此，高爐低溫區只有間接還原。這個溫度界限大約為900～1000℃。

另外，由于氣化反應的存在，一部分(大約50%)碳酸鹽在高溫區分解產生的CO2與固體C

高爐煉鐵討論

作用，不僅消耗了焦炭，而且吸收熱量，增加高爐熱量消耗，降低風口前燃燒的碳量，對高爐冶煉不利；氣化反應的逆反應(2CO=C+CO2+165766kJ)叫做CO的分解反應。低溫對這個反應有利，450～600℃范圍內有明顯發展，反應產生的碳黑(粒度極細的固體碳)非常活潑，滲入到礦石空隙中參加還原，并且與高爐上部還原產生的海綿鐵發生滲碳反應，降低鐵的熔點，還可能滲入爐襯耐火磚縫隙中侵蝕爐襯。如果發生大量的分解反應，則分解產生的固體C沉積在料塊中間，惡化高爐透氣性，對高爐冶煉產生不利影響。

10.封爐（或長期休風）應注意哪些問題？ 答案：

（1)裝封爐料過程中，應加強爐況判斷和調節，消滅崩料和懸料，保持充足的爐溫，生鐵含硅量控制在0.6～1.0%；

（2)各崗位要精心操作和加強設備維護檢查，嚴防裝封爐料過程發生事故，而造成減風或休風；

（3)封爐料填充方式，同高爐大中修開爐料填充方式，即爐缸、爐腹裝凈焦，爐腰裝空焦，爐身中下部裝綜合料(空焦和正常料)，爐身上部裝正常料；

（4)封爐料下達爐腹中下部，出最后一次鐵，鐵口角度加大到14°，大噴后堵上。通知熱風爐休風，爐頂點火，處理煤氣；

（5)休風后進行爐體密封。爐頂裝水渣，厚度500～1000mm左右。卸下風口，內部砌磚，渣口、鐵口堵泥。焊補爐殼，大縫焊死，小縫刷瀝青或水玻璃密封；

（6)根除漏水因素。關爐殼噴水，切斷爐頂打水裝置，損壞的冷卻設備全部閉水，切斷爐頂蒸汽來源；

（7)降低爐體冷卻強度。封爐休風后，風口以上冷卻設備，水量、水壓減少至30%～45%，3d后風口以下水壓降低至50%。3月以上的封爐，上部冷卻水全部閉死，管內積水用壓縮空氣吹掃干凈；

（8)封爐2d后，為減少爐內抽力，可關閉一個爐頂煤氣放散閥；

（9)封爐期間要定期檢查爐體各部位(重點是風口、渣口、鐵口)有無漏風情況，發現漏風及時封嚴。

11.試簡述高爐操作的任務。答案：高爐操作的任務是在已有原燃料和設備等物質條件的基礎上，靈活運用一切操作手段，調整好爐內煤氣流與爐料的相對運動，使爐料和煤氣流分布合理，在保證高爐順行的同時，加快爐料的加熱、還原、熔化、造渣、脫硫、滲碳等過程，充分利用能量，獲得合格生鐵，達到高產、優質、低耗、長壽、高效益的最佳冶煉效果。

12.風口裝置的破損機理？ 提高風口壽命的措施？ 答案：

（1）a、熔損；b、開裂；c、磨損。

（2）a、提高制作風口的紫銅純度，以提高風口的導熱性能；b、改進風口結構，增強風口冷卻效果；c、對風口前端進行表面處理，提高其承受高溫和磨損的能力。

13.試述高爐要進行低硅生鐵冶煉，需要采取哪些措施？ 答案：

（1）保持爐況穩定順行；

（2）提高礦石入爐品味、改善爐料結構、增加熟料比；

高爐煉鐵討論

（3）減少原料化學成分波動；（4）提高焦炭強度；（5）適當提高爐渣堿度；（6）提高爐頂壓力；

（7）控制合理的氣流分布；

（8）采用合理的上下部調劑及提高煤氣利用率。

14.試述高壓操作對高爐冶煉的影響 答案：

（1）高壓操作有利于提高高爐的冶強；

（2）高壓操作有利于爐況順行，減少管道行程，降低爐塵吹出量；（3）高壓操作可降低焦比；

（4）高壓操作有利于降低生鐵含硅量，有利于獲得低硅生鐵。

15.試述我國高爐噴煤技術的發展方向是什么？實現的關鍵問題是什么 答案：噴吹煙煤是我國高爐噴煤技術的發展方向。實現煙煤噴吹的關鍵是解決噴吹煙煤工藝的安全問題，因為煙煤揮發分含量更高，更容易產生爆炸現象。國內外高爐煙煤防爆系統的構成主要有兩大類：一是使用藥劑抑爆的煙煤噴吹系統；二是以降低工藝工程中氧濃度為主的煙煤噴吹系統。

16.簡要論述下 高爐工長職責是什么？ 答案：

（1）對本班生產的組織，指揮，技術操作行政管理和職工思想政治工作全權負責；（2）在工段內部直接接受爐長領導；（3）負責當班的爐況調劑，保證爐況順行穩定，完成作業計劃指標；（4）教育檢查本班職工嚴格執行各項規章制度和操作規程，進行安全文明生產；（5）負責組織處理當班發生的各種事故；（6）認真進行交接班并與上下班工長共同分析情況，協商處理交接班中的爭議；（7）負責記錄作業時間，填寫工長交接班本，簡要說本班的情況；（8）遇有特殊情況工段領導不在時，及時向廠調和執勤人員請示匯報，服從調度和執勤人員的指揮 ；（9）負責本班人員的經濟責任制，考核及獎罰意見；（10）負責本班人員的考勤和組織每天的班前會。

17.如何選擇爐渣的熔化性。答案：

（1）對軟熔帶位置高低的影響。難熔渣開始軟熔溫度較高，從軟熔到熔化的范圍小，則在高爐內軟熔帶的位置低，軟熔層薄，有利于高爐順行；在爐內溫度不足的情況下可能粘度升高，影響料柱透氣性，不利于順行。易熔渣在高爐內軟熔位置較高，軟熔層厚，料柱透氣性差；另一方面易熔渣流動性好，有利于高爐順行；

（2）對高爐爐缸溫度的影響。難熔爐渣在熔化前吸收的熱量多，進入爐缸時攜帶的熱量多，有利于提高爐缸溫度；易熔渣則相反；

（3）影響高爐內熱量消耗和熱量損失。難熔爐渣要消耗更多的熱量，流出爐外時爐渣帶走的熱量較多，熱損失增加，使焦比升高；易熔渣則相反；

（4）對爐襯壽命的影響。當爐渣熔化性溫度高于高爐某處的爐墻溫度時爐渣易凝結而形成渣皮，對爐襯起保護作用；易熔爐渣因其流動性過大會沖刷爐墻。

高爐煉鐵討論

18.無鐘爐頂布料有哪四種基本布料方式？其工作特點如何？ 答案：

(1)環形布料，工作特點是傾角固定的旋轉運動；

(2)螺旋形布料，傾角變化的旋轉運動，就傾角變化的特點分為傾角漸變的螺旋形布料和傾角跳變的同心圓布料；

(3)定點布料，方位角固定的布料；

(4)扇形布料，方位角在規定范圍內（如1200）反復變化的布料。

19.長期停爐（封爐、中修）后，為使高爐開爐后盡快轉為正常生產，?對爐前操作提哪些特殊要 答案：

(1)保持鐵口能與爐缸上部貫通，讓高溫煤氣流向鐵口，達到加熱鐵口區域的目的；

(2)先打開鐵口兩側風口送風，一方面控制爐缸上部產生的渣鐵量，另一方面，依靠流通的高溫煤氣就能促使鐵口附近加熱，?在爐缸下部造成一個高溫區域，以利鐵口的燒開；(3)做好從渣口出鐵的準備，防止鐵口燒不開釀成風口灌渣和燒壞風、渣口事故。

20.更換風口或渣口各套時有哪些注意事項？ 答案：

(1)更換風渣口各套時，必須放凈渣鐵后，才能進行休風；

(2)更換風渣口各套時，用氧氣燒時應注意嚴禁燒壞各套的接觸加工面；(3)更換時各部位的球面接觸應上嚴、上正、不能漏風；

(4)備品備件及使用工具齊全，在保證完全和質量的基礎上，應爭取盡快換完。