答案：提高风温：

(1)提高拱顶温度。热风炉拱顶采用硅砖和低蠕变的高铝砖；富化煤气，使煤气热值大于4500kJ/m3以上；预热助燃空气和煤气；降低煤气的含水量；采用陶瓷燃烧器。

(2)缩小风温与拱顶温度的差值。适当增加蓄热面积和砖量；提高废气温度；缩短送风期，增加换炉次数。 高风温操作：

凡能降低炉缸燃烧温度和改善料柱透气性的措施都有利于高风温操作。

(1)改善原料条件。净料是高炉接受高风温的基本条件，只有原料强度好，粒度组成均匀，粉末少，才能在高温条件下保证高炉顺行。

(2)喷吹燃料。喷吹物在炉缸燃烧带的加热分解，需相应提高风温来补偿。风温1000℃时，喷吹1kg煤粉需补偿1.3～1.8℃。

(3)加湿鼓风。鼓风中的水分分解吸热降低燃烧温度，可相应提高风温来补偿。1m3鼓风中加1g水，可提高风温9.3℃。

13．高炉强化冶炼应具备什么条件？

答案：实行高强度冶炼，必须具备以下条件：

(1)原料条件要好，即品位高、强度好、粒度均匀、粉末少。如果原料粒度不均，粉末多，则料柱透气性不好，高炉不接受大风，强行加风，则压差猛增、崩料、悬料不断，不能维持正常操作。如果矿石品位低，则渣量增加，大风操作时滴落带容易引起液泛，高炉亦不能维持顺行。

(2)要有合适高强度冶炼的合理炉型。适度的“炉缸大、炉身矮、风口多”的高炉有利于强化冶炼，因为这种炉型料柱短，煤气阻力小。由于炉缸截面积大，风口多，在较高的冶炼强度和喷吹燃料的条件下炉缸燃烧强度并不高，每一个风口上的喷吹负荷也不显过重，高炉易于接受大风。另外，由于风口多，风口之间的死区减少，炉缸煤气和温度分布均匀，有利于顺行。

(3)应采用高压、高风温、富氧和喷吹燃料等技术配合高强度冶炼。这些技术是在高强度冶炼的条件下保证高炉顺行和达到高产、优质的主要措施。 (4)鼓风机具有可以加大风量的能力，同时要减少管道漏风损失。

(5)操作上要根据炉况变化，采取上下部调节以保证炉况顺行，例如一般要采用大料批、正分装；适当提料线，或采用调布料流槽角度使堆尖向中心稍稍移动，与下部回旋区延伸相适应；视喷吹煤量的多少调节风口面积等以维持合适的中心气流和边缘气流。在炉前操作上要保证放好渣铁，因为不及时放渣、放铁，会出现下部透气性变坏、风压升高、炉料难行等现象，难于维持大风量冶炼。

14．怎样选择休风焦比？

答案：为了弥补休风期间的热量损失与顺利复风，长期休风时需多加一些焦炭，增加全炉焦比。其增加量依据下列条件决定：

(1)满炉料休风时，焦比的选择主要依据休风时间长短而定，并与炉体密封的严密性、炉子容积大小、技术操作水平等有关。休风时间长、炉子容积小、炉体密封差、操作水平低的高炉要相应增加多一些。

当前很多高炉采用喷吹燃料措施，为了充分发挥它节省焦炭的作用，24h以内的休风，休风前可只加少量净焦或轻负荷料，复风初期少量喷吹燃料，迅速恢复正常。

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(2)降料面休风时焦比的选择主要依据料面位置。料面越深，休风焦比越高。若料面降至炉身中部，休风焦比要比正常综合焦比高20%～30%；料面降至炉身下部，焦比应较正常高40%左右；如料面降至炉腰及以下位置，则接近重新开炉，所以焦比也接近开炉焦比，应增加100%～200%甚至更高。

(3)无计划休风，这是因事故等原因造成的被迫紧急休风。休风前来不及增加入炉焦炭，但为了弥补休风时的热损失，应在复风时从上部加入净焦和轻负荷料，同时尽可能使用高风温、富氧、喷吹燃料，迅速增加炉缸热量。 复风时综合负荷减轻较少时，相应恢复全风所需要的时间就长一些。多是等复风后所加净焦、轻负荷料下达风口带以后，炉况才能恢复正常。

15．高炉长寿的技术和措施有哪些？

答案：技术：硬质压入技术；炉缸灌浆技术；炉身上部喷涂技术；钛矿护炉技术；铁口保护砖防凸出技术。 措施：

1)及时掌握高炉各部分耐火材料的侵蚀状况和变化趋势； 2)及时发现冷却设备的破损，尽早进行更换； 3)保持稳定的铁口深度；

4)合理调节炉体冷却水水量分配，加强水质管理； 5)及时处理煤气泄漏； 6)采取钛矿护炉；

7)防止铁口砖衬突出和冒煤气； 8)采取热态喷补技术；

9)在炉身中、上部采取硬质料压入技术；

10)增设炉缸热电偶，加强对侵蚀严重部位的监视。

16．试述燃烧带对高炉冶炼的影响。

答案：燃烧带对高炉冶炼的影响，主要表现在以下两个方面：燃烧带是炉内焦炭燃烧的主要场所，而焦炭燃烧所腾出来的空间，是促进炉料下降的主要因素，生产中燃烧带占整个炉缸面积的比例大时，炉缸活跃面积大，料柱比较松动，有利于高炉顺行。从下料顺行的角度来说，希望燃烧带水平投影的面积大些，多伸向炉缸中心，并且尽量缩小风口之间的炉料呆滞区；燃烧带是炉缸煤气的发源地，燃烧带的大小影响煤气流的初始分布。燃烧带伸向中心，则中心气流发展，炉缸中心温度升高。相反，燃烧带小，边沿气流发展，中心温度较低，对各种反应不利。炉缸中心不活跃和热量不足，对高炉顺行是极为不利的。因此，从煤气流分布合理和炉缸中心温度充足的角度看，也是希望燃烧带较多地伸向中心。但燃烧带过分向中心发展会造成中心过吹，边沿气流不足，增加炉料与炉墙之间的摩擦阻力，不利于高炉顺行。

17．试述高炉内碳的气化反应和CO的分解反应对高炉的影响。

答案：CO2与固体C之间的反应(CO2+C=2CO－165766kJ)称为碳的气化反应(或称CO2的分解反应)，它是一个吸热反应，吸热量很大，因此高温对这个反应是有利的。高炉冶炼过程中，气化反应的发展程度决定直接还原与间接还原。由于高温下气化反应很快，通过反映FeO+CO=Fe+CO2产生的CO2立即与固体C作用形成CO，总的结果是FeO+C=Fe+CO，即直接还原。所以，高温区只有直接

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还原。低温下气化反应很慢，产生的CO2不变为CO，即间接还原。因此，高炉低温区只有间接还原。这个温度界限大约为900～1000℃。

另外，由于气化反应的存在，一部分(大约50%)碳酸盐在高温区分解产生的CO2与固体C作用，不仅消耗了焦炭，而且吸收热量，增加高炉热量消耗，降低风口前燃烧的碳量，对高炉冶炼不利；气化反应的逆反应(2CO=C+CO2+165766kJ)叫做CO的分解反应。低温对这个反应有利，450～600℃范围内有明显发展，反应产生的碳黑(粒度极细的固体碳)非常活泼，渗入到矿石空隙中参加还原，并且与高炉上部还原产生的海绵铁发生渗碳反应，降低铁的熔点，还可能渗入炉衬耐火砖缝隙中侵蚀炉衬。如果发生大量的分解反应，则分解产生的固体C沉积在料块中间，恶化高炉透气性，对高炉冶炼产生不利影响。

18．试述合理热制度的选择？ 答案：在一定的原燃料条件下，合理的热制度要根据高炉的具体特点及冶炼品种来定。首先应根据铁种的需要，保证生铁含硅量、含硫量在所规定的范围内。冶炼制钢铁时，［Si］含量应控制在0.2~0.5%之间。其次，原燃料含硫高，物理性能好时，可维持偏高的炉温；在原燃料管理稳定的条件下，可维持偏低的生铁含硅量；在保证顺行的基础上，可维持稍高的炉渣碱度，适当降低生铁含硅量；高炉炉缸侵蚀严重或冶炼过程出现严重故障时，要规定较高的炉温。重视铁水温度指标。2000以上的高炉顺行状态时铁水温度不应低于1470℃，中小高炉一般为1450℃。

19、综合喷煤操作的特点有哪些？

答案：随着风温的提高、富氧和喷煤量的增加，高炉冶炼过程中的炉料和煤气分布、温度场分布、还原和热交换过程都发生一定变化，特别注意随着喷煤量的大幅度提高，未燃煤粉量也随之大量增加，随煤气上升附着于焦炭和炉料的表面，恶化料柱的透气性。高风温、高煤比操作，风速和鼓风动能增加，焦炭在风口回旋区与死料柱之间的碎化加剧，在加上未燃煤粉进入滴落的渣中，使炉缸中心焦柱的透气性和透液性变差，这些变化造成高风温、低富氧、大喷煤的情况下趋于发展边缘气流，这与风温1000℃左右，不富氧、低喷煤情况下的炉况正好相反。 有以下特点：

(1)维持合理的理论燃烧温度。如果理论燃烧温度过低，将使未燃煤粉燃烧率降低、炉料加热和还原不足而导致炉凉。如理论燃烧温度过高，将导致炉况不顺，理论燃烧温度应控制在2100±50℃。

(2)应用上下部调节控制好煤气流分布。视不同条件下的综合喷煤情况，在出现中心气流过分发展时，上部采用大料批、正分装，下部则扩大风口面积，而出现边缘气流过分发展时，上部要进行中心加焦，相应缩小矿批，下部要缩小风口面积等。另外还应注意保持软熔带中焦窗的厚度，加大喷煤量调剂时，尽量保持焦批不动而变动矿批量，以减少矿焦边界处的界面效应。

(3)用富氧维持煤燃烧所要求的氧过剩系数，提高煤粉的燃烧率。没有富氧时，可将煤粉磨到适当的细度，增加煤粉的比表面积，以改善与氧接触的传质条件。 均匀喷吹等措施也是提高煤粉燃烧率的有效措施。

(4)做好精料工作改善料柱透气性。操作要点是:提高入炉品位、降低焦炭灰分、硫分，保证较低的渣量。改进烧结矿质量，达到低SiO2、高还原性、无粉末和高抗低温还原粉化；搞好合理炉料结构。

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(5)降低鼓风中的湿份，减少鼓风中水分分解消耗的热量。

20．什么叫高强度冶炼，高强度冶炼必须具备哪些条件？ 答案：高强度冶炼就是使用大风量、加快风口前焦碳的燃烧速度、缩短冶炼周期、提高冶炼强度，以达到提高产量之目的的冶炼操作。 实行高强度冶炼，必须具备以下条件：

1)原燃料条件要好，即品位高、强度好、粒度均匀、粉末少。 2)要有适合高强度冶炼的合理炉型。

3)应采用高压、高风温、富氧和喷吹燃料等技术配合高强度冶炼。 4)鼓风机具有可以加大风量的能力，同时要减少管道漏风的损失。 5)操作上要根据炉况变化，采取上下部调节以保证炉况顺行。

七、计算题(共10题)

1．有效容积1260m3高炉，矿批重30t,焦批重8t,压缩率为15%。

求：从料面到风口水平面的料批数(冶炼周期)，(r矿取1.8，r焦取0.5，工作容积取有效容积的85%) 答案：工作容积1260×0.85=1071 每批料的炉内体积=(30/1.8+8/0.5)×0.85=27.77m3 到达风口平面的料批数=1071/27.77≈39 经过39批料到达风口平面。

2．已知矿批21.6t，焦批6.0t，烧结矿和块矿分别含铁45.5%、44.25%，生铁含铁92%，Fe进入生铁98.4%，当风温由1030℃提高到1080℃时，求焦比多少？在焦批不变时矿批多少？(100℃风温影响焦比4%，熟料率95%) 答案：每批料出铁=21.6×(45.5%×95%+44.25%×5%)×98.4%/92%=10.5t 焦比=6000/10.5=571kg/t

风温提高1080-1030=50℃时，焦比为571×(1-50/100×0.04)=560kg/t 焦批不变时：现矿批×现焦比=原矿批×原焦比 现矿批=21.6×571/560=22t

3.已知某高炉日产铁4400t，焦比为460Kg/t，平均入炉风量3400m3/min。炉内装入正常料31至规定料线位置，矿批41t，堆比重1.7t/m3，焦批9.2t，堆比重0.5t/m3。求降料线(不再加料)2小时后，炉内腾出的容积空间是多少?(不考虑漏风损失，炉料压缩率为10%)。

答案：(1)算出燃烧每吨焦所需的风量为： 每日入炉风量÷每日耗焦量＝(3400×60×24)÷(0.46×4400)＝2419m3/t焦 (2)2小时的入炉风量可燃烧的焦炭量为：(2×60×3400)÷2419＝169t (3)每批料压缩后体积为：(41÷1.7+9.2÷0.5)×90%＝38.3m3 (4)2小时炉内腾出的容积空间为： 焦批数×每批容积＝(169÷9.2)×38.3＝704m3

降料线2小时后，炉内腾出的容积空间是704m3。

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