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

操作制度：根據(jù)高爐具體條件(如高爐爐型、設(shè)備水平、原料條件、生產(chǎn)計(jì)劃及品種指標(biāo)要求)制定的高爐操作準(zhǔn)則。

高爐基本操作制度：裝料制度、送風(fēng)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(yīng)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(chǎn)中常用生鐵含硅量的高低來(lái)表示高爐爐溫水平，即“化學(xué)熱”。

2.爐缸熱制度的作用

直接反映爐缸的工作狀態(tài)，穩(wěn)定均勻而充沛的熱制度是高爐穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)。

3.熱制度的選擇

◆根據(jù)生產(chǎn)鐵種的需要，選擇生鐵含硅量在經(jīng)濟(jì)合理的水平。

冶煉煉鋼生鐵時(shí)，[Si]含量一般控制在0.3％～0.6％之間。冶煉鑄造生鐵時(shí)，按用戶要求選擇[Si]含量。且上、下兩爐[Si]含量波動(dòng)應(yīng)小于0.1％。

◆根據(jù)原料條件選擇生鐵含硅量。

冶煉含釩鈦鐵礦石時(shí)，允許較低的生鐵含硅量；用鐵水的[Si]+[Ti]來(lái)表示爐溫。

◆結(jié)合高爐設(shè)備情況。

如爐缸嚴(yán)重侵蝕時(shí)，以冶煉鑄造鐵為好。

◆結(jié)合技術(shù)操作水平與管理水平。

原燃料強(qiáng)度差、粉末多、含硫高、穩(wěn)定性較差時(shí)，應(yīng)維持較高的爐溫；反之在原燃料管理穩(wěn)定、強(qiáng)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(zhì)變化

主要包括焦炭灰分、含硫量、焦炭強(qiáng)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(chǎn)量提高3％。

燒結(jié)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(yīng)充分考慮煤粉發(fā)熱量、含硫量和灰分含量的波動(dòng)對(duì)熱制度的影響。

◆冶煉參數(shù)的變動(dòng)

主要包括冶煉強(qiáng)度、風(fēng)溫、濕度、富氧量、爐頂壓力、爐頂煤氣CO2含量等的變化。

調(diào)節(jié)風(fēng)溫可以很快改變爐缸熱制度。

噴吹燃料會(huì)改變爐缸煤氣流分布。

風(fēng)量的增減使料速發(fā)生變化，風(fēng)量增加，煤氣停留時(shí)間縮短，直接還原增加，會(huì)造成爐溫向涼。

裝料制度如批重和料線等對(duì)煤氣分布、熱交換和還原反應(yīng)產(chǎn)生直接影響。

◆設(shè)備故障及其他方面的變化

下雨等天氣變化導(dǎo)致入爐原燃料含水量增加、入爐料稱量誤差等。

高爐爐頂設(shè)備故障，懸料、崩料和低料線時(shí)，爐料與煤氣流分布受到破壞，大量未經(jīng)預(yù)熱的爐料直接進(jìn)入爐缸，爐缸熱量消耗的增加使?fàn)t缸溫度降低，爐溫向涼甚至大涼。

冷卻設(shè)備漏水，導(dǎo)致爐缸熱量消耗的增加使?fàn)t缸溫度降低，造成爐冷直至爐缸凍結(jié)。

二.送風(fēng)制度

1.送風(fēng)制度的概念

在一定的冶煉條件下，確定合適的鼓風(fēng)參數(shù)和風(fēng)口進(jìn)風(fēng)狀態(tài)。

2.適宜鼓風(fēng)動(dòng)能的選擇

高爐鼓風(fēng)所具有的機(jī)械能叫鼓風(fēng)動(dòng)能。適宜鼓風(fēng)動(dòng)能應(yīng)根據(jù)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(qiáng)化冶煉，允許使用較高的鼓風(fēng)動(dòng)能。原燃料條件差，透氣性不好，不利于高爐強(qiáng)化冶煉，只能維持較低的鼓風(fēng)動(dòng)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(fā)展，需適當(dāng)擴(kuò)大風(fēng)口面積，降低鼓風(fēng)動(dòng)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(shí)不但不能擴(kuò)大風(fēng)口面積，反而應(yīng)縮小風(fēng)口面積。因此，煤比變動(dòng)量大時(shí)，鼓風(fēng)動(dòng)能的變化方向應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際情況而定。

◆風(fēng)口面積和長(zhǎng)度

在一定風(fēng)量條件下，風(fēng)口面積和長(zhǎng)度對(duì)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)狀態(tài)起決定性作用。

風(fēng)口面積一定，增加風(fēng)量，冶強(qiáng)提高，鼓風(fēng)動(dòng)能加大，促使中心氣流發(fā)展。為保持合理的氣流分布，維持適宜的回旋區(qū)長(zhǎng)度，必須相應(yīng)擴(kuò)大風(fēng)口面積，降低鼓風(fēng)動(dòng)能。

◆高爐有效容積

在一定冶煉強(qiáng)度下，高爐有效容積與鼓風(fēng)動(dòng)能的關(guān)系見表4—1。

表4—1 ?高爐有效容積與鼓風(fēng)動(dòng)能的關(guān)系

高爐適宜的鼓風(fēng)動(dòng)能隨爐容的擴(kuò)大而增加。爐容相近，矮胖多風(fēng)口高爐鼓風(fēng)動(dòng)能相應(yīng)增加。

鼓風(fēng)動(dòng)能是否合適的直觀表象見表4—2。

表4—2 ?鼓風(fēng)動(dòng)能變化對(duì)有關(guān)參數(shù)的影響

3.合理的理論燃燒溫度的選擇

風(fēng)口前焦炭和噴吹燃料燃燒所能達(dá)到的最高絕熱溫度，即假定風(fēng)口前燃料燃燒放出的熱量全部用來(lái)加熱燃燒產(chǎn)物時(shí)所能達(dá)到的最高溫度，叫風(fēng)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(tài)，而且決定爐缸煤氣溫度，對(duì)爐料加熱和還原以及渣鐵溫度和成分、脫硫等產(chǎn)生重大影響。

適宜的理論燃燒溫度，應(yīng)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(yīng)的順利進(jìn)行。理論燃燒溫度過(guò)高，高爐壓差升高，爐況不順。理論燃燒溫度過(guò)低，渣鐵溫度不足，爐況不順，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)口灌渣，甚至爐冷事故。

理論燃燒溫度提高，渣鐵溫度相應(yīng)提高，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(yīng)采用較高的理論燃燒溫度，見圖4—影響理論燃燒溫度的因素

◆鼓風(fēng)溫度

鼓風(fēng)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(fēng)溫可影響理論燃燒溫度±80℃。

◆鼓風(fēng)濕分

由于水分分解吸熱，鼓風(fēng)濕分增加，t理降低。鼓風(fēng)中±1g／m3濕分，風(fēng)溫干9℃。

◆鼓風(fēng)富氧率

鼓風(fēng)富氧率提高，N2含量降低，從而使t理升高。鼓風(fēng)含氧量±l％，風(fēng)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(duì)t理的影響也不同。對(duì)t理影響的順序?yàn)樘烊粴狻⒅赜汀熋骸o(wú)煙煤，噴吹天然氣時(shí)t理降低幅度最大。每噴吹10kg煤粉t理降低20～30℃，無(wú)煙煤為下限，煙煤為上限。

4.送風(fēng)制度的調(diào)節(jié)

◆風(fēng)量

增加風(fēng)量，綜合冶煉強(qiáng)度提高。在燃料比降低或燃料比維持不變的情況下，風(fēng)量增加，下料速度加快，生鐵產(chǎn)量增加。

料速超過(guò)正常規(guī)定應(yīng)及時(shí)減少風(fēng)量。

當(dāng)高爐出現(xiàn)懸料、崩料或低料線時(shí)，要及時(shí)減風(fēng)，并一次減到所需水平。

渣鐵未出凈時(shí)，減風(fēng)應(yīng)密切注意風(fēng)口狀況，防止風(fēng)口灌渣。

當(dāng)爐況轉(zhuǎn)順，需要加風(fēng)時(shí)，不能一次到位，防止高爐順行破壞。兩次加風(fēng)應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。

◆風(fēng)溫

提高風(fēng)溫可大幅度地降低焦比。

提高風(fēng)溫能增加鼓風(fēng)動(dòng)能，提高爐缸溫度活躍爐缸工作，促進(jìn)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(fēng)溫調(diào)節(jié)爐況，而是將風(fēng)溫固定在較高水平上，通過(guò)噴吹量的增減來(lái)調(diào)節(jié)爐溫。

當(dāng)爐熱難行需要撤風(fēng)溫時(shí)，幅度要大些，一次撤到高爐需要的水平；爐況恢復(fù)時(shí)逐漸將風(fēng)溫提高到需要的水平，提高風(fēng)溫速度不超過(guò)50℃／h。

在操作過(guò)程中，應(yīng)保持風(fēng)溫穩(wěn)定，換爐前后風(fēng)溫波動(dòng)應(yīng)小于30℃。

◆風(fēng)壓

風(fēng)壓直接反映爐內(nèi)煤氣與料柱透氣性的適應(yīng)情況。

◆鼓風(fēng)濕分

鼓風(fēng)中濕分增加lg／m3，相當(dāng)于風(fēng)溫降低9℃，但水分分解出的氫在爐內(nèi)參加還原反應(yīng)，又放出相當(dāng)于3℃風(fēng)溫的熱量。

加濕鼓風(fēng)需要熱補(bǔ)償，對(duì)降低焦比不利。

◆噴吹燃料

噴吹燃料在熱能和化學(xué)能方面可以取代焦炭的作用。

把單位燃料能替換焦炭的數(shù)量稱為置換比。

隨著噴吹量的增加，置換比逐漸降低，對(duì)高爐冶煉會(huì)帶來(lái)不利影響。提高置換比措施有提高風(fēng)溫給予熱補(bǔ)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(jìn)入風(fēng)口后，爐溫的變化要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能反映出來(lái)，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(shí)間大約為冶煉周期的70％，熱滯后性隨爐容、冶煉強(qiáng)度、噴吹量等不同而不同。

用噴吹量調(diào)節(jié)爐溫時(shí)，要注意爐溫的趨勢(shì)，根據(jù)熱滯后時(shí)間，做到早調(diào)，調(diào)劑量準(zhǔn)確。

◆富氧鼓風(fēng)

富氧后能夠提高冶煉強(qiáng)度，增加產(chǎn)量。

富氧鼓風(fēng)能提高風(fēng)口前理論燃燒溫度，有利于提高爐缸溫度，補(bǔ)償噴煤引起的理論燃燒溫度的下降。

增加鼓風(fēng)含氧量，有利于改善噴吹燃料的燃燒。

富氧鼓風(fēng)使煤氣中N2含量減少，爐腹CO濃度相對(duì)增加，有利于間接反應(yīng)進(jìn)行；同時(shí)爐頂煤氣熱值提高，有利于熱風(fēng)爐的燃燒，為提高風(fēng)溫創(chuàng)造條件。

富氧鼓風(fēng)只有在爐況順行的情況下才能進(jìn)行。

在大噴吹情況下，高爐停止噴煤或大幅度減少煤量時(shí)，應(yīng)及時(shí)減氧或停氧。