回复：【湄津猫院】工业上的炼铁原理

2.看炉渣
◆用炉渣判断炉缸温度
炉热时，渣温充足，光亮夺目。在正常碱度时，炉渣流动性良好，不易粘沟。上下渣温基本一致。渣中不带铁，上渣口出渣时有大量煤气喷出，渣流动时，表面有小火焰。冲水渣时，呈大的白色泡沫浮在水面。
炉凉时，渣温逐渐下降，渣的颜色变为暗红，流动性差，易粘沟，渣口易被凝渣堵塞，打不开；上渣带铁多，渣口易烧坏，喷出的煤气量少，渣面起泡，渣流动时，表面有铁花飞溅。冲水渣时，冲不开，大量黑色硬块沉于渣池。
◆用上下渣判断炉缸工作状态
炉缸工作均匀时，上下渣温基本一致。
当炉缸中心堆积时，上渣热而下渣凉。边沿堆积时，上渣凉而下渣热，有时渣口打不开。
当炉缸圆周工作不均匀时，各渣口渣温和上、下渣温相差较大。
◆用渣样判断炉缸温度及碱度
用样勺取样，待冷凝后，观察断口状况，可用来判断炉缸温度及炉渣碱度：
①当炉温和碱度高时，渣样断口呈蓝白色，这时炉渣二元碱度为1.2～1.3左右。
②若断口呈褐色玻璃状并夹有石头斑点，表明炉温较高，其二元碱度为l.10～1.20 左右。
③如果断口边沿呈褐色玻璃状，中心呈石头状，一般称之为灰心玻璃渣，表明炉温中等，碱度为1.0～1.1左右。
④如果二元碱度为1.3以上时，冷却后，表面出现灰色粉状风化物。
④⑤当碱度小于1.0时，将逐渐失去光泽，变成不透明的暗褐色玻璃状渣，易脆。
⑥低温炉渣，其断面为黑色，并随着渣中FeO增加而加深，一般渣中FeO大于2％渣就变黑了。
⑦严重炉凉时，渣会变得像沥青样。
⑧渣中含MnO多时，渣呈豆绿色。
⑨渣含Mg0较多时，渣呈浅蓝色；MgO再增加时，渣逐渐变成淡黄色石状渣，如MgO大于l0％，炉渣断面为淡黄色石状渣。
⑩在酸性渣范围内，渣表面由粗糙变为光滑而有光泽时，说明碱度由高到低，渣易拉丝，渣呈酸性；在碱性渣范围内的炉渣断口呈石头状，表面粗糙。

3.看风口
◆用风口判断炉缸工作状态
①各风口明亮均匀，说明炉缸圆周各点温度均匀。
②各风口焦炭运动活跃均匀，则炉缸圆周各点鼓风动能适当。
◆用风口判断炉缸温度
①炉温下降时，风口亮度也随之变暗，有生降出现，风口同时挂渣。
②在炉缸大凉时，风口挂渣、涌渣、甚至灌渣。
③炉缸冻结时，大部分风口会灌渣。
④如果炉温充足时风口挂渣，说明炉渣碱度可能过高。
⑤炉温不足时，风口周围挂渣。
⑥风口破损时，局部挂渣。
◆用风口判断顺行情况
高炉顺行时各风口明亮但不耀眼，而且均匀活跃。每小时料批数均匀稳定，风口前无生降，不挂渣，风口破损少。
高炉难行时，风口前焦炭运动呆滞。悬料时，风口焦炭运动微弱，严重时停滞。
当高炉崩料时，如果属于上部崩料，风口没有什么反映。若是下部成渣区崩料很深时，在崩料前，风口表现非常活跃，而崩料后，焦炭运动呆滞。
高炉发生管道行程时，正对管道方向。在管道形成初期风口很活跃，循环区也很深，但风口不明亮；当管道崩溃后，焦炭运动呆滞，有生料在风口前堆积。炉凉若发生管道崩溃，则风口灌渣。冶炼铸造生铁时这种现象较少，而冶炼炼钢生铁时较多。当高炉热行时，风口光亮夺目，焦炭循环区较浅，运动缓慢。
如果发生偏料时，低料面一侧风口发暗，有生料和挂渣。炉凉时则涌渣、灌渣。
◆用风口判断大小套漏水情况
当风口小套烧坏漏水时，风口将挂渣，发暗，并且水管出水不均匀，夹有气泡，出水温度差升高。
4.看料速和探尺运动状态
看料速主要是比较下料快慢及均匀性，看每小时下料批数和两批料的间隔时间。
探尺运动状态直接表示炉料的运动状态，真实反映下料情况。
炉况正常时，探尺均匀下降，没有停滞和陷落现象；炉温向凉时，每小时料批数增加；而向热时，料批数减少；难行时，探尺呆滞。
探尺突然下降300 mm以上时，称崩料；如果探尺不动时间较长称为悬料；如探尺间经常性地相差大于300 mm时，称为偏料(可结合炉缸炉温来判断)，偏料属于不正常炉况。如两探尺距离相差很大，若装完一批料后，距离缩小很多时，一般由管道引起。
在送风量及矿石批重不变的情况下，探尺下降速度间接地表示炉缸温度变化的动向及炉况的顺行情况。
通过炉顶摄像装置观看炉顶料流轨迹和料面形状，中心气流和边沿气流的分布情况，还能看到管道、塌料、坐料和料面偏斜等炉内现象。

二．仪器仪表监测（间接观察法）
1. 仪器仪表监测的种类
监测高炉生产的主要仪器仪表，按测量对象可分为以下几类：
◆压力计类：有热风压力计、炉顶煤气压力计、炉身静压力计、压差计等。
◆温度计类：有热风温度计、炉顶温度计、炉喉十字温度计、炉墙温度计、炉基温度计、冷却水温度计和风口内温度计、炉喉热成像仪等。
　 ◆流量计类：有风量计、氧量计、冷却水流量计等。
◆炉喉煤气分析、荒煤气分析等。

2.利用CO2曲线判断高炉炉况
◆炉况正常时，在焦炭、矿石粒度不均匀的条件下，有较发展的两道煤气流，即高炉边沿与中心的气流都比中间环圈内的气流相对发展，这有利于顺行，同时也有利于煤气能量的利用(如果高炉原燃料质量好，粒度均匀，可以使这两道煤气流弱一些)。这种情况下形成边沿与中心两点CO2含量低，而最高点在第三点的双峰式曲线。如果边沿与中心两点CO2含量差值不大于2％，这时炉况顺行，整个炉缸工作均匀、活跃，其曲线呈平峰式。
◆当CO2曲线各点CO2值普遍下降时，或边沿一、二、三点显著下降，表明炉内直接还原度增加，或边沿气流发展，预示炉温向凉。同时，混合煤气中CO2值也下降。煤气曲线由正常变为边沿气流发展，预示在负荷不变的条件下炉温趋势向凉，煤气利用程度降低。当边沿一、二、三点普遍上升，中心也上升时，则表示在负荷不变的条件下，煤气利用程度改善，间接还原增加，预示炉温向热。同时，混合煤气中CO2值也将升高。
◆利用CO和CO2含量的比例能反映高炉冶炼过程中的还原度和煤气能量利用状况。一般在焦炭负荷不变的情况下CO／CO2值升高，说明煤气能量利用变差，预示高炉向凉；CO／CO2值降低，则说明煤气能量利用改善，预示炉子热行。

3.利用热风压力、煤气压力、压差判断炉况
◆热风压力可反映出炉内煤气压力与炉料相适应的情况，并能准确及时地说明炉况的稳定程度，是判断炉况最重要的仪表之一。热风压力与炉料粉末的多少、焦炭强度、风量、炉温、喷吹燃料量以及炉缸渣铁量等因素有关。
◆炉顶煤气压力代表煤气在上升过程中克服料柱阻力而到达炉顶时的煤气压力。常压高炉炉况正常时，煤气压力稳定。若炉顶压力经常出现向上或向下的波动，表示煤气流分布不稳或发生管道和崩料。悬料时，由于炉内不易接受风量，产生的煤气量少，炉顶煤气压力明显降低。
◆热风压力与炉顶压力的差值近似于煤气在料柱中的压头损失，称为压差。热风压力计更多地反映出高炉下部料柱透气性的变化，在炉顶煤气压力变化不大时，也表示整个料柱透气性的变化；而炉顶煤气压力计能更多地反映高炉上部料柱透气性的变化。当炉温向热时，由于炉内煤气体积膨胀，风压缓慢上升，压差也随之升高，炉顶煤气压力则很少变化，高压炉顶操作时更是如此。当炉温向凉时，由于煤气体积缩小而风压下降，压差也降低，炉顶压力变化不大或稍有升高(常压炉顶操作)。 煤气流失常时，下料不顺，热风压力剧烈波动。
高炉顺行时，热风压力相对稳定，炉顶压力也相应稳定，因此，压差只在一个小范围内波动。
高炉难行时，由于料柱透气性相对变差，使热风压力升高，而炉顶压力降低，因此压差升高；高压炉顶操作时虽然炉顶煤气压力不变，因热风压力的升高，压差也是增加的。
高炉崩料前热风压力下降，崩料后转为上升，这是由于崩料前高炉料柱产生明显的管道，而崩料后料柱压缩，透气性变坏。
高炉悬料时，料柱透气性恶化，热风压力升高，压差也随之升高。

4.利用冷风流量计判断炉况
在正常操作中，增加风量，热风压力随之上升。
在判断炉况时，必须把风量与风压结合起来考虑。当料柱透气性恶化时，风压升高，风量相应自动减少；当料柱透气性改善时，风压降低，而风量自动增加。炉热时，风压升高而风量降低；炉温向凉时，则相反。
5.利用炉顶、炉喉、炉身温度判断炉况
◆利用炉顶温度判断炉况。炉顶温度系指煤气离开炉喉料面时的温度，它可以用来判断煤气热能利用程度；也用来判断炉内煤气的分布。
正常炉况时，煤气利用好，各点温差不大于50℃(对某些高炉而言)，而且相互交叉。
炉缸中心堆积时，各点温差大于50℃(对某些高炉而言，下同)，甚至有时达l00℃左右，曲线分散，而且各点温度水平普遍升高。
◆利用十字测温判断炉况。
◆利用炉身温度判断炉况。
6.利用光谱分析、铁水红外测温技术测定铁水温度

高炉炉况失常及处理
一、正常炉况标志
正常炉况的标志为：
(1)风口明亮、风口前焦炭活跃、圆周工作均匀，无生降，不挂渣，风口烧坏少。
(2)炉渣热量充沛，渣温合适，流动性良好，渣中不带铁，上、下渣温度相近，渣中FeO含量低于0．5％，渣口破损少。
(3)铁水温度合适，前后变化不大，流动性良好，化学成分相对稳定。
(4)风压、风量和透气性指数平稳，无锯齿状。
(5)高炉炉顶煤气压力曲线平稳，没有较大的上下尖峰。
(6)炉顶温度曲线呈规则的波浪形，炉顶煤气温度一般为150～350℃，炉顶煤气四点温度相差不大。
(7)炉喉、炉身温度各点接近，并稳定在一定的范围内波动。
(8)炉料下降均匀、顺畅，没有停滞和崩落的现象，探尺记录倾角比较固定，不偏料。
(9)炉喉煤气CO2曲线呈对称的双峰型，尖峰位置在第二点或第三点，边缘CO2与中心相近或高一些；混合煤气中CO2/CO的比值稳定，煤气利用良好。曲线无拐点。
(10)炉腹、炉腰和炉身各处温度稳定，炉喉十字测温温度规律性强，稳定性好。冷却水温差符合规定要求。

二、异常炉况标志与调节
1. 异常炉况的概念
与正常炉况相比，炉温波动较大，煤气流分布稍见失常，采用一般调剂手段，在短期内可以恢复的炉况。也称为非正常炉况。
2. 异常炉况的类型
基本可分为两类：一类是煤气流分布失常；另一类是热制度失常。前者表现为边缘气流或中心气流过分发展，以致出现炉料偏行或管道行程等。而后者表现为炉凉或炉热等。

3.炉温向热
◆炉温向热的标志：
(1)热风压力缓慢升高。
(2)冷风流量相应降低。
(3)透气性指数相对降低。
(4)下料速度缓慢。
(5)风口明亮。
(6)炉渣流动良好、断口发白。
(7)铁水明亮，火花减少。
◆炉温向热的调节：
(1)向热料慢时，首先减煤，减煤量应根据高炉炉容的大小和炉热的程度而定；如风压平稳可少量加风。
(2)减煤后炉料仍慢，富氧鼓风的高炉可增加氧量0.5％～l％
(3)炉温超规定水平，顺行欠佳时可适当撤风温。
(4)采取上述措施后，如风压平稳，可加风，加风数量应根据高炉的大小和炉热的程度而定。
(5)料速正常后，炉温仍高于正常水平，可根据高炉炉容的大小和炉热的程度适当调整焦炭负荷。
(6)如果是原、燃料质量改变而导致的炉温向热，且是较长期影响因素，应根据情况相应调整焦炭负荷。
(7)如果高炉原、燃料称量设备出现误差，应迅速调回到正常水平。

4.炉温向凉
◆炉温向凉的标志：
(1)热风压力缓慢下降。
(2)冷风流量相应增加。
(3)透气性指数相对升高。
(4)下料速度加快。
(5)风口暗淡，有生降。
(6)炉渣流动性恶化，颜色变黑。
(7)铁水暗淡。
◆炉温向凉的调节：
(1)下料速度加快，炉温向凉时，增加煤粉喷吹量，适当减风。
(2)煤粉喷吹量增加后，料速仍然较快，富氧鼓风的高炉可适当减氧。
(3)如风温有余，顺行良好，可适当提高风温，加风温应考虑接受高炉的能力，防止由于加风温而导致高炉难行。
(4)采取上述措施，料速仍然较快，可再减风，直至料速恢复正常水平。
(5)料速正常后，炉温仍低于正常水平，可适当减负荷。
(6)如果是原、燃料质量改变而导致的炉温向凉，且是较长期影响因素，应根据情况相应调整焦炭负荷。
(7)如原燃料称量误差，应迅速调回正常水平。
(8)如果是风口漏水应及时更换，冷却设备漏水，根据第9章有关内容进行调整。

5.管道行程
◆管道行程的概念：
高炉横截面某一局部区域气流过分发展的表现。
◆管道行程的形成原因：
原燃料强度降低、粉末增多，风量与料柱透气性不相适应；低料线作业、布料不合理、风口进风不均及操作炉型不规则等。
◆管道行程标志：
(1)管道行程时，风压趋低，风量和透气性指数相对增大。管道堵塞后风压回升，风量锐减，风量与风压呈锯齿状反复波动。
(2)管道部位炉顶温度和炉喉温度升高。高炉中心出现管道时，炉顶四点煤气温度成重合，炉喉十字测温中心温度升高。
(3)炉顶煤气压力出现较大的高压尖峰，管道部位炉身静压力降低。
(4)管道部位炉身水温差略有升高。
(5)下料不均匀，时快时慢。
(6)风口工作不均匀，管道方位风口忽明忽暗，出现生降现象。
(7)渣铁温度波动较大。
(8)管道严重时，管道方向的上升管时常发生炉料撞击声音。
◆管道行程调节：
(1)当出现明显的风压下降，风量上升，且下料缓慢的不正常现象，应及时减风。
(2)富氧鼓风高炉应适当减氧或停氧，并相应减煤或停煤，如炉温较高可撤风温50～100℃。
(3)当探尺出现连续滑落，风量风压剧烈波动时应转常压操作并相应减风。
(4)出现中心管道时，钟式高炉可临时改若干批双装，无钟高炉临时装若干批ac>ao 的料或增加内环的矿石布料份数。
(5)若出现边缘管道时，可临时装入若干批正双装，无钟高炉可在管道部位采用扇形布料或定点布料装若干批炉料。
(6)管道行程严重时要加净焦若干批，以疏松料柱，防止炉冷。
(7)采取上述措施无效时，可放风坐料，并适当加净焦，恢复时压差要相应降低0．01～0．02 MPa。
(8)如管道行程长期不能得到处理，应考虑休风堵部分风口，然后再逐渐恢复炉况。

6.边缘气流发展及中心堆积
高炉上下部调节不相适应、鼓风动能偏低、旋转溜槽磨漏等，都会造成边缘气流发展及中心堆积。
◆边缘气流发展的标志：
(1)风压偏低，风量和透气性指数相应增大，风压易突然升高而造成悬料。
(2)炉顶和炉喉温度升高，波动范围增大，曲线变宽。
(3)炉顶压力频繁出现高压尖峰，炉身静压升高，料速不均，边缘下料快。
(4)炉喉煤气CO2曲线边缘降低，中心升高，曲线最高点向中心移动，混合煤气CO2降低，炉喉十字测温边缘升高，中心降低。
(5)炉腰、炉身冷却设备水温差升高。
(6)风口明亮，个别风口时有大块生降，严重时风口有涌渣现象或自动灌渣。
(7)渣铁温度不足，上渣热，下渣偏凉。
(8)铁水温度先凉后热，铁水成分高硅高硫。
◆边缘气流发展的调节：
(1)采取加重边缘，疏通中心的装料制度。钟式高炉可适当增加正装料比例，无钟高炉可增加外环布矿份数，或减少外环布焦份数。
(2)批重过大时可适当缩小矿石批重，控制料层厚度。
(3)炉况顺行时可适当增加风量和喷煤量，但压差不得超过规定范围。
(4)炉况不顺时可临时堵1～2个风口，或缩小风口直径。
(5)检查大钟和旋转溜槽是否有磨漏现象，若已磨漏应及时更换。

7.边缘气流不足及中心过分发展
◆边缘气流不足的标志：
(1)风压偏高，风量和透气性指数相应降低，出铁前风压升高，出铁后风压降低。
(2)炉顶和炉喉温度降低，波动减少，曲线变窄。
(3)炉顶煤气压力不稳，出现高压尖峰，炉身静压力降低。
(4)炉喉煤气CO2曲线边缘升高，中心降低，曲线最高点向边缘移动，综合煤气CO2升高，炉喉十字测温边缘降低，中心升高。
(5)料速不均，中心下料快。
(6)炉腰炉身冷却设备水温差降低。
(7)风口暗淡不均显凉，有时出现涌渣现象，但不易灌渣。
(8)上渣带铁多，铁水物理热不足，生铁成分低硅高硫。
◆边缘气流不足的调节：
(1)采取减轻边缘、加重中心的装料制度，钟式高炉可适当增加倒装比例，无钟高炉可适当减少边缘布矿份数，或增加布焦份数，并相应减轻焦炭负荷。
(2)批重小时可适当增加矿石批重，但不宜影响顺行太大。
(3)料线低时可适当提高料线。
(4)鼓风动能高时可适当减少风量和喷煤量，但压差不宜低于正常范围的下限水平。
(5)炉况顺行时可考虑适当扩大风口直径，但鼓风动能不得低于正常水平。
(6)炉况不顺时可考虑采取洗炉措施，炉渣碱度可适当降低，维持正常碱度的下限水平。

[高炉设备]高炉
　横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产高炉渣和高炉煤气。