余建伍
（宝武集团鄂城钢铁有限公司）
摘要：高炉是炼铁厂中最重要的一类设备，炼铁厂的操作是否正确、规范直接关系着炼铁厂的生产效率、生产安全以及生产能耗。本文重点针对炼铁厂高炉操作要点及对策进行了详细的分析，旨在提高炼铁厂高炉设备运行的安全性、高效性与稳定性。
关键词：炼铁厂；高炉设备；操作
社会经济发展速度的不断加快，推动了我国的工业化发展进程。为了更好的满足工业化发展过程中对于钢铁材料的使用需求，炼铁厂也逐步扩大了钢铁生产规模。在钢铁生产过程中，高炉炼铁是最关键的一个环节，直接关系着钢铁材料的生产性能与质量。但是，只有对高炉设备进行科学、安全、精准的操作，并做好日常维护与检修，才能够将高炉设备在炼铁厂中的运行优势充分发挥出来。
1 炼铁厂高炉设备的操作要点
1.1 有效容积与料线零点
炼铁厂高炉设备主要由炉身、炉腹、炉缸、炉喉等部位组成。在对高炉设备进行人工操作的时候，需要将炉喉上部180mm 处的位置作为高炉的料线零点。但是，结合以往的操作实践，发现这种操作方式容易出现有效容积持续降低的问题。而且，如果料线比较深，还可能使操作人员出现不规范操作、不准确操作等行为。为了提升高炉设备操作的规范性与合理性，需要对高炉设备的操作行为进行重点优化。即在对有效容积和料线零点进行处理的过程中，将料线零点准确的控制到炉喉钢砖的上沿位置。只有将料线零点控制到上沿位置处，才能够减少高炉有效容积持续降低的问题，并帮助操作人员掌握高炉设备的布料规律，提升高炉设备的运行质量。
1.2 有效容积与命名
高炉设备的有效容积指的是高炉设备的真实容积。而命名有效容积，则是指合理降低高炉设备使用单位，减轻产量压力。如果高炉设备的有效容积比较大，但是却被命名成小溶剂设备，那么其利用系数就会提高。这样操作人员在对设备利用系数进行判定的过程中，就会错误的认为设备处于超负荷运行状态，甚至对高炉设备的实际运行状态有所忽视。如果冶炼强度与产量水平偏低，必然会影响高炉设备有效容积应用效果的有效发挥。
1.3 高钛型铁渣冶炼技术
在操作高炉设备的过程中，针对高钛型铁渣的冶炼，需要借助冶炼技术的选择与使用，抑制泡沫渣形成、提高高炉渣脱水能力、降低铁损耗。在具体的高钛型铁渣的冶炼过程中，需要注意以下几方面。首先，对高钛型铁渣系和溶化性温度的选择予以高度的重视。即结合现代化科学技术的应用优势，准确判断高钛型铁渣的溶化性温度和结晶性。如果氧化铝和氧化镁的含量相同，二氧化硅的含量稳定性也比较高。如果氧化钛含量增多，为了提升高炉设备与冶炼需求的协调性，需要加强二氧化硅、二氧化钛比例的控制，并在此基础上加强炉渣融化性温度的控制。其次，提升煤气流的合理性，确保炉缸处于活跃状态。
2 炼铁厂高炉操作的基本技术原则
2.1 炉况的判断与调整
如果高炉设备运行中，气流、热负荷都相对稳定，顺行状态较好，炉温也充沛，就说明炉况良好。如果需要对炉况进行调整，可以在保证高炉上部气流稳定的情况下，对风量进行适当的调整，一定不能过度追求高峰量。另外，在对9～14 上段气流变化进行分析的过程中，需要对静压波动变化进行深入的分析。当静压波动较大的时候，需要适当的调整锅炉内部的气流大小。如果气流稳定性较差，则需要对压差进行分析，并采取相应的规范化调整措施。
在对炉况发展趋势进行分析的过程中，可以采用计算仪表指示的方法。尤其是热风压力、风量、炉顶压力、温度、 CO2 分布曲线、透气性指数等指标，都可以帮助操作人员分析炉况。例如，对CO2 分布曲线的变化进行分析，就可以帮助操作人员了解煤气量在半径方向上的分布比例，并对高炉设备的送风制度与装料制度进行确定。CO2 分布量比较高的区域，正是高炉设备中煤气量比较高的区域。
在对炉况进行调节的过程中，需要对气流调节予以高度的重视。首先，在调节气流过程中，需要将风量的恢复作为重点。先对焦炭负荷条件进行分析，然后在“喷煤量充分”的原则的指导下，对堵风口进行调整，以免出现下部气流分布过于弥散，影响炉况恢复的情况。其次，在“确保中心气流并稳定边缘气流”的原则下，提升气流中心的稳定性，防止出现气流过强的现象。最后，在“上下部结合”的原则下，对气流进行调整，保证炉温的稳定性与充足性。这样不仅可以减少各类高炉运行故障的发生几率，也可以保证炉况的有效恢复。
2.2 炉温的保持与炉凉的处理
在对炉况进行处理的过程中，必须要确保炉温始终处于0.5～0.7 水平上，铁水温度始终不低于1500℃。只有保持炉温的稳定性与充足性，才能够确保高炉操作中各种意外状况的有效应对。首先，对炉况的恢复情况有一个合理的把握，并重点分析高炉设备中煤气利用率波动不稳定等问题，加强炉温热量水平的把握。在这一过程中，需要在短时间内将稳定、合适的炉温综合焦比基准确定下来，再对炉温进行严格的控制。如果要对高炉设备进行降温处理，一般采用阶梯式降温措施，目的是防止集中撤热量等问题的出现。其次，在实际的高炉操作中，还需要对高炉设备单位时间内的热收入水平进行分析。风口带的碳素燃烧与鼓风带入物理热，是最主要的高炉热收入来源。需要注意的是，高炉设备运行过程中，需要将大量的过剩焦炭作为料柱骨架。也就是说，高炉设备内部存在的碳素，一直处于过剩状态。而高炉设备运行过程中，单位时间内燃烧的碳素越多，热收入就越大，相应的风量与富氧量就越少。只有保证碳素燃烧的稳定性，保证高炉热收入的稳定性，才能够使高炉设备的炉温长时间处于稳定状态。由于风口带的碳素燃烧与鼓风带入物理热，是最主要的高炉热收入来源，所以只需要对料速进行控制，即在保证风、含氧量以及风温条件相同的情况下，对料速进行控制，就可以达到炉温调节的目的。即加快料速，就可以使高炉设备的炉温降低；减慢料速，就可以使高炉设备的炉温提高。
针对炉凉问题的处理，需要尽可能的防止出现高炉大量集中撤热量等现象，以免高炉设备过凉，而无法发挥出其应有的生产能力。在对炉凉问题进行处理的过程中，需要对风口进行重点观察，在风口出现涌渣的第一时间，减轻负荷、增加净焦、提高风温，或者直接采取减风措施，加强料速的控制，确保高炉设备能够维持在顺行状态。只有这样，才能够避免悬料等问题的出现，减少热损失。另外，还需要在第一时间将冷渣铁排出来，对高炉设备的炉温进行提高，然后再采取加风恢复措施。
在加风之前需要先对加风条件进行确认，并选择一个恰当的时机对风气流不稳定的问题进行调整。例如，如果高炉设备处于快速升温阶段，则需要对风压差变化予以重点关注，如果风压差比较大，则需要对入风量进行控制。但是，在对高炉设备的炉温进行调节的过程中，一定要对喷煤量进行严格的控制，以免高炉设备在短时间内升温过快，影响高炉设备的运行稳定性。另外，还要对净焦加入量进行提前计算，在炉温升高过程中分多次加焦，以免炉温升高速度过快，影响其生产能力的发挥。
2.3 悬料的控制与矿批、料线的调整
在高炉设备运行过程中，如果原料的燃烧质量明显降低，说明高炉设备的透气性出现了问题。此时，操作人员必须要根据压差，对高炉设备进行调整，提高高炉设备的透气性，以免出现悬料问题。首先，悬料问题的出现，通常与高炉设备润滑频率过高有关。操作人员需要根据实际情况为高炉设备补充充足的热量和风量。如果高炉设备出现炉凉问题，则需要在第一时间增加净焦。其次，悬料问题的出现，还可能与高炉设备炉缸冻结有关，所以操作人员需要对高炉设备运行过程中的风压升高趋势进行分析，如果下料速度较慢，甚至出现滞涩情况，则需要对风量进行重点控制。如果高炉设备的炉温比较高，则需要及时采取撤温措施。最后，在对悬料问题进行控制的过程中，必须要重点加强气流与压差稳定性的控制，提升下料过程的顺畅性。如果高炉设备的炉温比较充足，可以根据实际情况增加风量。
针对矿批的调整，需要确保其与高炉炉腹煤气量的匹配度。如果矿批比较大，需要先对高炉设备的中心气流进行确认，在气流充足且相对稳定的情况下，对压差进行合理的控制。如果矿批重负荷问题比较明显，则需要保持焦批与矿批扩大的同步性。在对高炉设备的风量进行增加的时候，如果高炉设备的中心气流偏弱，则需要对矿批进行扩大处理，以此来达到抑制高炉中心气流的目的。
针对料线的调整，可以采用气流分布调整方法。在这一过程中，需要注意以下几方面。首先，加强料线长度的控制，使其始终处于1.3m～1.5m 范围以内。其次，借助探尺锤中心撞击料线，并对料线角差值进行测量和计算，并根据实际情况加强总角差的控制。最后，在对料线进行调整的过程中，需要对提料线进行严格的控制，使其始终小于0.1m。
3 炼铁厂高炉的日常维护与检修
3.1 做好高炉的修复与回收利用
站在冶炼厂角度考虑，在日常生产过程中，对高炉设备进行常规性的维护和检修，可以从整体上提高高炉设备的运行性能。首先，针对某些不具有维修意义的高炉设备，要采取及时的更换措施。或者对高炉设备中濒临报废的零部件进行拆除更换。在拆除零部件的过程中，如果发现零部件还有继续使用的价值，可以将其保留下来，应用到后期的维修作业中。其次，针对高炉设备中的关键部位，要严格按照相关图纸，进行针对性维修与养护方案的制定，持续提高高炉设备的运行性能。最后，做好高炉设备维修与养护的记录，通过高炉设备的实际运行情况和检测结果的如实记录，为后续高炉设备的操作与养护提供支持。
3.2 对高炉的全流程维护管理予以重视
要想提高炼铁厂高炉设备的运行效率与运行质量，还需要对高炉设备的全流程维护管理予以重视。
（1）事前管理。只有对高炉设备的日常维护与管理予以高度的重视，并提前采取故障预防措施，才能够提升高炉设备的运行效率与运行质量。制定完善的定期检修计划，明确高炉设备的维修要求，然后对高炉设备进行定期的预防维修。同时，构建高炉设备运行手册，根据高炉设备的使用时间和运行状态，评估高炉设备的使用寿命。因为，在设备的正常寿命周期内，出现重大故障的几率非常低。而当设备濒临报废的时候，出现运行故障的几率也会大幅度提高。对高炉设备的剩余寿命进行预测，并采取针对性的预防维修措施，提前做好某些零部件或者新设备的储备，可以在合适的时机进行以新换旧，用新的零部件或者设备，保证钢铁冶炼过程的顺利性与稳定性。
（2）事中管理。针对高炉设备运行过程中的维护，需要高度重视高炉设备的多角度检查与管理。冶炼厂需要构建全流程管理体系，通过冶炼厂各生产车间、生产班组以及管理部门之间的协调与配合，及时发现高炉设备运行中的故障隐患，并采取针对性的应对措施。
（3）事后管理。即在发现高炉设备出现运行故障之后，需要在第一时间查找故障原因，并采取针对性的故障检修措施。同时，还要制定出完善的高炉设备应急处理预案，对检修人员进行系统而专业的培训，提高检修人员的故障处理水平。
3.3 加强轴承、轴瓦的清洁
在高炉设备的运行过程中，轴承或轴瓦是最关键的支撑与传动配件。但是，轴承或轴瓦受损的几率也非常高。只有做好轴承或轴瓦的清洁、更换与点检，才能够保证高炉设备的稳定运行。一般情况下，导致轴承或轴瓦受损的原因，主要与零部件自身性能、润滑、机械振动以及超负荷运行等有关。70%的轴承或轴瓦受损，都与润滑不足有关。首先，润滑油量较少，轴承或轴瓦在转动过程中，就容易因为摩擦过度而受损。其次，如果润滑油品选择不合理，或者在选择润滑油的时候，没有对轴承或轴瓦的转速、环境温度、承载负荷、运转部位、运转形式等因素予以重点考虑，那么轴承或轴瓦也会因为润滑效果不理想而受到损伤。最后，如果润滑油内含有杂质，也会使轴承或轴瓦遭受刚性磨损。例如，检修人员在对轴承或轴瓦进行润滑处理的过程中，没有做好细节方面的控制，只是一味地加入润滑油，而没有对润滑油的卫生情况予以关注，致使润滑油里混入杂质，那么必然会对油膜产生破坏，使轴承或轴瓦遭受损伤。
为了加强高炉设备的维修管理，不仅要摒弃涂抹机油的方式，避免杂物或灰尘等硬性颗粒进入轴承或轴瓦内部；还要在更换维修处理过程中，利用专用清洗剂、煤油、柴油、汽油等清洗剂进行清洗，利用专用的卫生器具进行加油。另外，在完成安装之后，还可以利用加油枪、油杯或者加油机等进行润滑油的添加。只有这样，才能够改善高炉设备的卫生情况，为高炉设备的稳定高效运行提供保证。
3.4 提升高炉设备检修的信息化水平
首先，在信息技术不断普及与升级的今天，如果炼铁厂高炉设备的检修管理依然采用传统的人工管理模式，不仅无法避免人为操作失误问题，还有可能影响某些细节性故障隐患的发现与判断。一旦某些细节性故障隐患没有在第一时间得到处理与控制，将有可能在未来的某一时刻内降低高炉设备的使用效率与使用安全，甚至对整个钢铁冶炼过程产生影响。而且，检修人员的精力是有限的，很难对高炉设备的运行进行实时的监控与管理。只有引入信息化技术，提高高炉设备的自动化控制水平，才能够尽可能的降低人工操作对设备运行质量的影响。
其次，将信息化技术应用到炼铁厂高炉设备的检修工作当中，可以实现高炉设备的远程维护与控制。检修人员只需要登录远程维护系统，对远程诊断维护中心进行操作，就可以在高炉设备的运行过程中，对其进行全过程的监督与管控。这样即便是高炉设备出现运行故障，远程维护系统也会直接向检修人员发出故障警报，让检修人员准确了解故障的位置与原因，并给出具体的故障处理建议，引导检修人员在短时间内完成故障的处理与解决，保证高炉设备运行性能的快速恢复。
4 结语
综上所述，加强炼铁厂高炉设备操作要点的掌握，可以有效提高高炉设备的生产效率、降低高炉设备的能耗、保证钢铁冶炼过程的安全性、稳定性与高效性。在对高炉设备进行操作的过程中，需要对有效容积与料线零点、有效容积与命名、高钛型铁渣冶炼技术的应用技巧等予以高度的关注，并在高炉设备的运行过程中做好炉况的判断与调整、炉温的保持与炉凉的处理、悬料的控制与矿批、料线的调整。另外，为了充分发挥高炉的性能和优势，促进炼铁厂的稳定发展，还需要做好高炉的修复与回收利用，做好高炉的全流程维护管理，加强轴承或轴瓦的清洁，提升高炉设备检修的信息化水平。