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1 高炉冶炼的基本原理和对原燃料的要求1

1.1 高炉冶炼的基本原理2

1.1.1 高炉内的基本状况3

1.1.2 高炉内的还原反应7

1.1.3 炉料在高炉中的性状变化及造渣10

1.1.4 生铁的渗碳14

1.1.5 生铁中各种元素进入量的控制15

1.2 炉况稳定顺行的标志和条件18

1.2.1 炉况稳定顺行的主要标志19

1.2.2 炉况稳定顺行的基本条件19

1.3 精料与合理的炉料结构22

1.3.1 炉料结构22

1.3.2 精料23

1.3.3 烧结矿及质量要求28

1.3.4 球团矿及质量要求31

1.3.5 焦炭及质量要求33

1.3.6 辅助原料38

1.3.7 大高炉对原燃料质量的要求40

2 高炉冶炼的基本制度和操作调节43

2.1 送风制度44

2.1.1 鼓风动能44

2.1.2 理论燃烧温度46

2.1.3 风口布局48

2.1.4 保持适宜的压差48

2.1.5 调节送风制度应遵循的原则49

2.2 热制度50

2.2.1 热制度的选择50

2.2.2 合理热制度的确定51

2.2.3 非正常炉况下的热制度51

2.3 造渣制度52

2.3.1 造渣过程对高炉冶炼的影响52

2.3.2 高炉冶炼对炉渣性能的要求53

2.3.3 确定炉渣碱度的原则54

2.3.4 炉渣碱度调节54

2.3.5 配料要求54

2.4 装料制度55

2.4.1 装入顺序和装入方法56

2.4.2 无料钟布料特征57

2.4.3 无料钟布料方式57

2.4.4 料线59

2.4.5 矿石批重60

2.4.6 合理的气流分布61

2.4.7 装料制度的调节62

2.5 冷却制度及相关知识64

2.5.1 高炉冷却结构64

2.5.2 冷却方式和冷却水64

2.5.3 水对冷却元件的蚀损机理65

2.5.4 循环方式66

2.5.5 水温差的控制70

2.5.6 高炉对冷却设备的要求71

2.5.7 炉体各部位热负荷计算72

2.5.8 单位炉容用水量指标72

2.5.9 冷却制度管理73

2.6 高炉炉况判断和调节73

2.6.1 正常炉况的特征73

2.6.2 判断炉况的方法75

2.6.3 炉温变化的征象和原因78

2.6.4 上、下部调节79

2.6.5 炉温调节82

2.6.6 炉渣碱度调节85

2.6.7 风压的调节88

2.6.8 装料制度的调节89

2.6.9 炉况调节的原则90

2.7 改变铁种91

2.7.1 铸造铁冶炼特征91

2.7.2 由制钢铁改为铸造铁91

2.7.3 负荷调节93

2.8 能量利用指标94

2.8.1 理论最低燃料比94

2.8.2 理论焦比94

2.8.3 一氧化碳利用率95

2.8.4 碳的利用率95

2.8.5 有效热利用率95

2.8.6 氢利用率96

3 高炉炼铁的技术进步97

3.1 高压操作97

3.1.1 高压操作的冶炼特征98

3.1.2 高压操作的生产效果99

3.1.3 均压制度99

3.1.4 高压操作时的注意事项101

3.1.5 调压阀组和均压系统故障的处理101

3.1.6 高压操作时高炉煤气余压的利用102

3.2 富氧鼓风105

3.2.1 富氧方式105

3.2.2 富氧鼓风的冶炼特征105

3.2.3 富氧鼓风操作107

3.2.4 高炉送、停氧操作程序107

3.2.5 富氧鼓风的故障处理108

3.3 高炉喷煤109

3.3.1 高炉喷煤的重大意义109

3.3.2 高炉喷煤后冶炼规律的变化110

3.3.3 富氧喷煤操作112

3.3.4 高炉喷吹用煤的工艺性能114

3.3.5 高炉对喷吹用煤的要求115

3.3.6 提高喷煤比和置换比的技术措施116

3.4 高炉长寿技术117

3.4.1 高炉炉缸结构118

3.4.2 炭块－陶瓷杯内衬结构的冶炼规律变化126

3.4.3 炉衬长寿的技术措施126

3.5 高风温135

3.5.1 我国的风温水平135

3.5.2 高风温对高炉冶炼的影响136

3.5.3 高炉接受高风温的条件136

3.5.4 获取高风温的条件136

3.6 高炉大型化和强化冶炼137

3.6.1 目前炼铁生产技术存在的问题137

3.6.2 高炉大型化和内型优化138

3.7 应用高炉智能监测分析控制系统138

3.7.1 应用无料钟布料、软熔带数学模型138

3.7.2 炼铁专家系统138

3.7.3 炉顶红外摄像技术139

3.7.4 铁水成分快速测试139

3.8 冶炼低硅铁139

4 高炉休风、送风与开炉、停炉141

4.1 高炉休风、送风及煤气处理141

4.1.1 高炉短期休风141

4.1.2 高炉长期休风142

4.1.3 处理煤气作业程序144

4.1.4 长期休风后的送风145

4.2 高炉开炉146

4.2.1 设备调试147

4.2.2 高炉系统试漏156

4.2.3 热风炉试漏和烘炉158

4.2.4 高炉烘炉161

4.2.5 开炉工艺163

4.2.6 高炉开炉送风操作171

4.2.7 开炉异常处理174

4.3 高炉停炉175

4.3.1 停炉要求175

4.3.2 停炉准备工作176

4.3.3 确定残铁口位置和计算残铁量176

4.3.4 出残铁设备及准备工作177

4.3.5 停炉操作178

4.3.6 出残铁操作180

5 高炉异常炉况的处理操作182

5.1 高炉低料线的危害及处理182

5.1.1 低料线的危害182

5.1.2 低料线的处理操作183

5.2 “管道”行程的特征及处理184

5.2.1 “管道”行程的征兆184

5.2.2 “管道”形成的原因185

5.2.3 “管道”行程的处理操作185

5.2.4 预防措施187

5.3 高炉连续崩料的特征及处理188

5.3.1 连续崩料的原因188

5.3.2 连续崩料的特征188

5.3.3 连续崩料的处理操作189

5.3.4 预防措施190

5.4 高炉悬料190

5.4.1 高炉悬料的原因190

5.4.2 高炉悬料的特征191

5.4.3 悬料的处理操作191

5.4.4 连续悬料194

5.4.5 高炉悬料的预防195

5.5 边缘煤气流过分发展、中心过重的征兆及处理196

5.5.1 边缘过分发展、中心过重的征兆196

5.5.2 形成原因197

5.5.3 处理操作197

5.6 边缘负荷过重、中心煤气过分发展的征兆及处理198

5.6.1 边缘过重、中心过分发展的征兆198

5.6.2 形成原因198

5.6.3 处理操作199

5.7 炉缸堆积200

5.7.1 炉缸堆积的原因201

5.7.2 炉缸堆积的征兆201

5.7.3 炉缸堆积的处理202

5.8 高炉大凉及炉缸冻结203

5.8.1 大凉及炉缸冻结原因203

5.8.2 大凉的处理操作204

5.8.3 炉缸冻结的处理操作204

5.8.4 炉缸冻结的处理实例207

5.9 炉墙结厚和炉墙结瘤210

5.9.1 炉墙结厚的原因210

5.9.2 炉墙结厚的征兆211

5.9.3 炉墙结厚的处理211

5.9.4 炉墙结瘤的原因213

5.9.5 炉墙结瘤的征兆213

5.9.6 炉瘤的处理214

5.10 上部炉衬脱落214

5.10.1 上部炉衬脱落的原因214

5.10.2 上部炉衬脱落的征兆215

5.10.3 处理措施215

5.11 洗炉216

5.11.1 物理洗炉方法216

5.11.2 化学洗炉方法216

5.11.3 洗炉注意事项217

6 炉前操作与事故处理218

6.1 炉前操作任务和指标218

6.1.1 炉前操作对高炉冶炼的影响218

6.1.2 炉前操作指标219

6.1.3 出铁次数的确定221

6.1.4 出铁场222

6.2 出铁操作225

6.2.1 铁口的工作条件225

6.2.2 铁口维护227

6.2.3 出铁操作231

6.2.4 泥炮的维护236

6.2.5 人工堵铁口237

6.2.6 泥炮的事故237

6.2.7 出铁事故及处理238

6.2.8 操作事故245

6.2.9 开炉时铁口事故及处理246

6.3 撇渣器247

6.3.1 撇渣器的结构247

6.3.2 渣铁分离原理248

6.3.3 撇渣器的各类事故249

6.4 铁水罐251

6.4.1 铁水罐内衬耐火材料252

6.4.2 铁水罐内衬的损坏原因252

6.4.3 铁水罐内衬对耐火材料的要求253

6.4.4 铁水罐内衬的改进253

6.5 水冲渣255

6.5.1 工艺要求256

6.5.2 沉淀池法256

6.5.3 底滤法256

6.5.4 茵巴（INBA）法257

6.5.5 嘉恒法（轮法）259

6.5.6 放渣260

6.5.7 渣口装置的维护262

6.5.8 渣口事故264

6.6 更换风口装置266

6.6.1 风口装置266

6.6.2 风口装置破损的原因及处理268

6.6.3 更换风口装置269

6.7 中修和封炉后开炉的炉前操作272

6.7.1 休风时的炉前操作272

6.7.2 送风前的准备工作272

6.7.3 送风后的出铁操作273

6.8 炉前操作安全275

7 热风炉操作与事故处理277

7.1 热风炉的结构和耐火材料277

7.1.1 热风炉的结构形式277

7.1.2 热风炉用耐火材料281

7.2 热风炉的各种阀门和检测参数287

7.2.1 热风炉的各种阀门287

7.2.2 热风炉的检测参数和热工参数289

7.2.3 热风炉的主要热工参数291

7.2.4 操作中的控制参数293

7.2.5 热风炉的相关知识294

7.2.6 集中鼓风295

7.3 热风炉烧炉操作295

7.3.1 热风炉的合理燃烧295

7.3.2 热风炉的燃烧制度296

7.3.3 燃烧配比297

7.3.4 特殊情况时的烧炉298

7.3.5 拱顶温度控制298

7.3.6 废气温度过高或过低的危害298

7.4 热风炉的送风操作299

7.4.1 热风炉的工作周期299

7.4.2 送风制度300

7.4.3 热风炉的换炉操作301

7.4.4 高炉休风时热风炉的操作302

7.4.5 集中鼓风操作302

7.4.6 热风炉的操作安全303

7.4.7 操作事故304

7.4.8 热风炉的设备故障305

7.5 休风过程中的事故与处理306

7.5.1 倒流管着火306

7.5.2 休风时冷风大闸未关或未关严307

7.5.3 倒流休风后复风时未关倒流阀307

7.5.4 煤气倒流窜入冷风管道中308

7.6 特殊炉况的安全操作310

7.6.1 停电时休风的煤气处理310

7.6.2 高炉休风时放散阀失灵不能放散311

7.6.3 鼓风机突然停风时煤气处理312

7.6.4 停蒸汽休风时的煤气处理312

7.6.5 高炉休风时放风阀失灵不能放风312

7.6.6 高炉送风后煤气送不过去的处理313

7.6.7 长期休风前重力除尘器灰没打净313

7.6.8 倒流休风时倒流管烧红313

7.6.9 长期休风炉顶灭火的处理313

7.6.10 煤气切断阀故障314

7.6.11 除尘器清灰阀故障314

7.6.12 冷风大闸发生故障的煤气操作314

8 煤气除尘与煤气系统安全管理316

8.1 高炉煤气与其他气体燃料316

8.1.1 高炉煤气316

8.1.2 焦炉煤气317

8.1.3 转炉煤气318

8.1.4 天然气和液化石油气319

8.2 煤气干法除尘319

8.2.1 除尘原理320

8.2.2 煤气干法除尘系统的组成320

8.2.3 工艺制度322

8.2.4 工艺控制参数323

8.2.5 引煤气操作程序323

8.2.6 热风炉的煤气系统出现问题需单独切断煤气时324

8.2.7 布袋系统存在问题需单独切断煤气时325

8.2.8 高炉短期休风切断煤气操作325

8.2.9 高炉长期休风切断煤气操作326

8.2.10 布袋脉冲清灰326

8.2.11 卸灰操作329

8.2.12 停筒体操作330

8.2.13 引煤气操作330

8.2.14 更换滤袋操作331

8.2.15 安全报警装置331

8.2.16 干法除尘对高炉操作的要求331

8.3 煤气的安全管理332

8.3.1 预防煤气中毒332

8.3.2 煤气的安全浓度335

8.3.3 使用煤气的注意事项335

8.3.4 煤气区域施工安全336

8.4 煤气系统事故338

8.4.1 煤气系统着火338

8.4.2 煤气爆炸340

8.5 严密性试验342

8.5.1 严密性试验的标准342

8.5.2 严密性试验的检查方法343

9 高炉异常事故的处理与预防344

9.1 风口、风管严重灌渣的处理344

9.1.1 灌渣的原因344

9.1.2 灌渣的处理345

9.1.3 避免风口灌渣的方法345

9.2 管、风口烧穿事故347

9.2.1 风管烧穿事故347

9.2.2 风口烧穿事故348

9.2.3 风口爆炸事故处理349

9.3 高炉炉皮、炉缸和炉底烧穿349

9.3.1 炉皮烧穿349

9.3.2 铁口烧穿事故351

9.3.3 炉缸烧穿351

9.3.4 炉底烧穿353

9.3.5 含钛炉料护炉机理354

9.4 突然停风事故355

9.4.1 热风炉换炉误操作造成停风355

9.4.2 鼓风机突然停风356

9.5 高炉水压降低或停水357

9.5.1 水压降低357

9.5.2 高炉停水358

9.5.3 热风炉系统停水358

9.5.4 停电359

10 高炉的生产组织360

10.1 高炉炉长的重点工作360

10.1.1 正确制定高炉的操作制度360

10.1.2 确定日常操作规范361

10.1.3 协调各辅助系统与高炉密切配合362

10.1.4 及时掌握高炉冶炼外部条件的变化362

10.1.5 防止炉况失常363

10.1.6 参与制订开、停炉规程363

10.2 高炉工长当班生产组织364

10.2.1 接班前检查和交接班应该掌握的情况364

10.2.2 对上班的操作进行分析365

10.2.3 制定本班的操作方针366

10.2.4 操作好本班366

10.2.5 照顾好下班368

10.2.6 组织好炉前操作369

10.2.7 正确运用上、下部调剂369

10.3 标准化作业371

10.3.1 高炉工长标准化作业程序371

10.3.2 高炉副工长标准化作业程序375

10.3.3 炉前班长标准化作业程序385

10.3.4 作业前的准备386

10.3.5 作业程序386

10.3.6 事故处理与事故报告388

10.3.7 关系与信息传递391

附图392

附图1 高炉通用供氧工艺流程示意图392

附图2 煤气滤袋除尘装置示意图393

附表394

附表1 炼钢用生铁标准394

附表2 铸造铁标准395

附表3 冷烧结矿指标395

附表4 球团矿技术要求396

附表5 冶金焦炭GAK003—2004396

附表6 高炉、热风炉用耐火砖指标397

附表7 高炉及热风炉用砖型尺寸397

参考文献398