余建伍
（寶武集團鄂城鋼鐵有限公司）
摘要：高爐是煉鐵廠中最重要的一類設備，煉鐵廠的操作是否正確、規范直接關系著煉鐵廠的生產效率、生產安全以及生產能耗。本文重點針對煉鐵廠高爐操作要點及對策進行了詳細的分析，旨在提高煉鐵廠高爐設備運行的安全性、高效性與穩定性。
關鍵詞：煉鐵廠；高爐設備；操作
社會經濟發展速度的不斷加快，推動了我國的工業化發展進程。為了更好的滿足工業化發展過程中對于鋼鐵材料的使用需求，煉鐵廠也逐步擴大了鋼鐵生產規模。在鋼鐵生產過程中，高爐煉鐵是最關鍵的一個環節，直接關系著鋼鐵材料的生產性能與質量。但是，只有對高爐設備進行科學、安全、精準的操作，并做好日常維護與檢修，才能夠將高爐設備在煉鐵廠中的運行優勢充分發揮出來。
1 煉鐵廠高爐設備的操作要點
1.1 有效容積與料線零點
煉鐵廠高爐設備主要由爐身、爐腹、爐缸、爐喉等部位組成。在對高爐設備進行人工操作的時候，需要將爐喉上部180mm 處的位置作為高爐的料線零點。但是，結合以往的操作實踐，發現這種操作方式容易出現有效容積持續降低的問題。而且，如果料線比較深，還可能使操作人員出現不規范操作、不準確操作等行為。為了提升高爐設備操作的規范性與合理性，需要對高爐設備的操作行為進行重點優化。即在對有效容積和料線零點進行處理的過程中，將料線零點準確的控制到爐喉鋼磚的上沿位置。只有將料線零點控制到上沿位置處，才能夠減少高爐有效容積持續降低的問題，并幫助操作人員掌握高爐設備的布料規律，提升高爐設備的運行質量。
1.2 有效容積與命名
高爐設備的有效容積指的是高爐設備的真實容積。而命名有效容積，則是指合理降低高爐設備使用單位，減輕產量壓力。如果高爐設備的有效容積比較大，但是卻被命名成小溶劑設備，那么其利用系數就會提高。這樣操作人員在對設備利用系數進行判定的過程中，就會錯誤的認為設備處于超負荷運行狀態，甚至對高爐設備的實際運行狀態有所忽視。如果冶煉強度與產量水平偏低，必然會影響高爐設備有效容積應用效果的有效發揮。
1.3 高鈦型鐵渣冶煉技術
在操作高爐設備的過程中，針對高鈦型鐵渣的冶煉，需要借助冶煉技術的選擇與使用，抑制泡沫渣形成、提高高爐渣脫水能力、降低鐵損耗。在具體的高鈦型鐵渣的冶煉過程中，需要注意以下幾方面。首先，對高鈦型鐵渣系和溶化性溫度的選擇予以高度的重視。即結合現代化科學技術的應用優勢，準確判斷高鈦型鐵渣的溶化性溫度和結晶性。如果氧化鋁和氧化鎂的含量相同，二氧化硅的含量穩定性也比較高。如果氧化鈦含量增多，為了提升高爐設備與冶煉需求的協調性，需要加強二氧化硅、二氧化鈦比例的控制，并在此基礎上加強爐渣融化性溫度的控制。其次，提升煤氣流的合理性，確保爐缸處于活躍狀態。
2 煉鐵廠高爐操作的基本技術原則
2.1 爐況的判斷與調整
如果高爐設備運行中，氣流、熱負荷都相對穩定，順行狀態較好，爐溫也充沛，就說明爐況良好。如果需要對爐況進行調整，可以在保證高爐上部氣流穩定的情況下，對風量進行適當的調整，一定不能過度追求高峰量。另外，在對9～14 上段氣流變化進行分析的過程中，需要對靜壓波動變化進行深入的分析。當靜壓波動較大的時候，需要適當的調整鍋爐內部的氣流大小。如果氣流穩定性較差，則需要對壓差進行分析，并采取相應的規范化調整措施。
在對爐況發展趨勢進行分析的過程中，可以采用計算儀表指示的方法。尤其是熱風壓力、風量、爐頂壓力、溫度、 CO2 分布曲線、透氣性指數等指標，都可以幫助操作人員分析爐況。例如，對CO2 分布曲線的變化進行分析，就可以幫助操作人員了解煤氣量在半徑方向上的分布比例，并對高爐設備的送風制度與裝料制度進行確定。CO2 分布量比較高的區域，正是高爐設備中煤氣量比較高的區域。
在對爐況進行調節的過程中，需要對氣流調節予以高度的重視。首先，在調節氣流過程中，需要將風量的恢復作為重點。先對焦炭負荷條件進行分析，然后在“噴煤量充分”的原則的指導下，對堵風口進行調整，以免出現下部氣流分布過于彌散，影響爐況恢復的情況。其次，在“確保中心氣流并穩定邊緣氣流”的原則下，提升氣流中心的穩定性，防止出現氣流過強的現象。最后，在“上下部結合”的原則下，對氣流進行調整，保證爐溫的穩定性與充足性。這樣不僅可以減少各類高爐運行故障的發生幾率，也可以保證爐況的有效恢復。
2.2 爐溫的保持與爐涼的處理
在對爐況進行處理的過程中，必須要確保爐溫始終處于0.5～0.7 水平上，鐵水溫度始終不低于1500℃。只有保持爐溫的穩定性與充足性，才能夠確保高爐操作中各種意外狀況的有效應對。首先，對爐況的恢復情況有一個合理的把握，并重點分析高爐設備中煤氣利用率波動不穩定等問題，加強爐溫熱量水平的把握。在這一過程中，需要在短時間內將穩定、合適的爐溫綜合焦比基準確定下來，再對爐溫進行嚴格的控制。如果要對高爐設備進行降溫處理，一般采用階梯式降溫措施，目的是防止集中撤熱量等問題的出現。其次，在實際的高爐操作中，還需要對高爐設備單位時間內的熱收入水平進行分析。風口帶的碳素燃燒與鼓風帶入物理熱，是最主要的高爐熱收入來源。需要注意的是，高爐設備運行過程中，需要將大量的過剩焦炭作為料柱骨架。也就是說，高爐設備內部存在的碳素，一直處于過剩狀態。而高爐設備運行過程中，單位時間內燃燒的碳素越多，熱收入就越大，相應的風量與富氧量就越少。只有保證碳素燃燒的穩定性，保證高爐熱收入的穩定性，才能夠使高爐設備的爐溫長時間處于穩定狀態。由于風口帶的碳素燃燒與鼓風帶入物理熱，是最主要的高爐熱收入來源，所以只需要對料速進行控制，即在保證風、含氧量以及風溫條件相同的情況下，對料速進行控制，就可以達到爐溫調節的目的。即加快料速，就可以使高爐設備的爐溫降低；減慢料速，就可以使高爐設備的爐溫提高。
針對爐涼問題的處理，需要盡可能的防止出現高爐大量集中撤熱量等現象，以免高爐設備過涼，而無法發揮出其應有的生產能力。在對爐涼問題進行處理的過程中，需要對風口進行重點觀察，在風口出現涌渣的第一時間，減輕負荷、增加凈焦、提高風溫，或者直接采取減風措施，加強料速的控制，確保高爐設備能夠維持在順行狀態。只有這樣，才能夠避免懸料等問題的出現，減少熱損失。另外，還需要在第一時間將冷渣鐵排出來，對高爐設備的爐溫進行提高，然后再采取加風恢復措施。
在加風之前需要先對加風條件進行確認，并選擇一個恰當的時機對風氣流不穩定的問題進行調整。例如，如果高爐設備處于快速升溫階段，則需要對風壓差變化予以重點關注，如果風壓差比較大，則需要對入風量進行控制。但是，在對高爐設備的爐溫進行調節的過程中，一定要對噴煤量進行嚴格的控制，以免高爐設備在短時間內升溫過快，影響高爐設備的運行穩定性。另外，還要對凈焦加入量進行提前計算，在爐溫升高過程中分多次加焦，以免爐溫升高速度過快，影響其生產能力的發揮。
2.3 懸料的控制與礦批、料線的調整
在高爐設備運行過程中，如果原料的燃燒質量明顯降低，說明高爐設備的透氣性出現了問題。此時，操作人員必須要根據壓差，對高爐設備進行調整，提高高爐設備的透氣性，以免出現懸料問題。首先，懸料問題的出現，通常與高爐設備潤滑頻率過高有關。操作人員需要根據實際情況為高爐設備補充充足的熱量和風量。如果高爐設備出現爐涼問題，則需要在第一時間增加凈焦。其次，懸料問題的出現，還可能與高爐設備爐缸凍結有關，所以操作人員需要對高爐設備運行過程中的風壓升高趨勢進行分析，如果下料速度較慢，甚至出現滯澀情況，則需要對風量進行重點控制。如果高爐設備的爐溫比較高，則需要及時采取撤溫措施。最后，在對懸料問題進行控制的過程中，必須要重點加強氣流與壓差穩定性的控制，提升下料過程的順暢性。如果高爐設備的爐溫比較充足，可以根據實際情況增加風量。
針對礦批的調整，需要確保其與高爐爐腹煤氣量的匹配度。如果礦批比較大，需要先對高爐設備的中心氣流進行確認，在氣流充足且相對穩定的情況下，對壓差進行合理的控制。如果礦批重負荷問題比較明顯，則需要保持焦批與礦批擴大的同步性。在對高爐設備的風量進行增加的時候，如果高爐設備的中心氣流偏弱，則需要對礦批進行擴大處理，以此來達到抑制高爐中心氣流的目的。
針對料線的調整，可以采用氣流分布調整方法。在這一過程中，需要注意以下幾方面。首先，加強料線長度的控制，使其始終處于1.3m～1.5m 范圍以內。其次，借助探尺錘中心撞擊料線，并對料線角差值進行測量和計算，并根據實際情況加強總角差的控制。最后，在對料線進行調整的過程中，需要對提料線進行嚴格的控制，使其始終小于0.1m。
3 煉鐵廠高爐的日常維護與檢修
3.1 做好高爐的修復與回收利用
站在冶煉廠角度考慮，在日常生產過程中，對高爐設備進行常規性的維護和檢修，可以從整體上提高高爐設備的運行性能。首先，針對某些不具有維修意義的高爐設備，要采取及時的更換措施?；蛘邔Ω郀t設備中瀕臨報廢的零部件進行拆除更換。在拆除零部件的過程中，如果發現零部件還有繼續使用的價值，可以將其保留下來，應用到后期的維修作業中。其次，針對高爐設備中的關鍵部位，要嚴格按照相關圖紙，進行針對性維修與養護方案的制定，持續提高高爐設備的運行性能。最后，做好高爐設備維修與養護的記錄，通過高爐設備的實際運行情況和檢測結果的如實記錄，為后續高爐設備的操作與養護提供支持。
3.2 對高爐的全流程維護管理予以重視
要想提高煉鐵廠高爐設備的運行效率與運行質量，還需要對高爐設備的全流程維護管理予以重視。
（1）事前管理。只有對高爐設備的日常維護與管理予以高度的重視，并提前采取故障預防措施，才能夠提升高爐設備的運行效率與運行質量。制定完善的定期檢修計劃，明確高爐設備的維修要求，然后對高爐設備進行定期的預防維修。同時，構建高爐設備運行手冊，根據高爐設備的使用時間和運行狀態，評估高爐設備的使用壽命。因為，在設備的正常壽命周期內，出現重大故障的幾率非常低。而當設備瀕臨報廢的時候，出現運行故障的幾率也會大幅度提高。對高爐設備的剩余壽命進行預測，并采取針對性的預防維修措施，提前做好某些零部件或者新設備的儲備，可以在合適的時機進行以新換舊，用新的零部件或者設備，保證鋼鐵冶煉過程的順利性與穩定性。
（2）事中管理。針對高爐設備運行過程中的維護，需要高度重視高爐設備的多角度檢查與管理。冶煉廠需要構建全流程管理體系，通過冶煉廠各生產車間、生產班組以及管理部門之間的協調與配合，及時發現高爐設備運行中的故障隱患，并采取針對性的應對措施。
（3）事后管理。即在發現高爐設備出現運行故障之后，需要在第一時間查找故障原因，并采取針對性的故障檢修措施。同時，還要制定出完善的高爐設備應急處理預案，對檢修人員進行系統而專業的培訓，提高檢修人員的故障處理水平。
3.3 加強軸承、軸瓦的清潔
在高爐設備的運行過程中，軸承或軸瓦是最關鍵的支撐與傳動配件。但是，軸承或軸瓦受損的幾率也非常高。只有做好軸承或軸瓦的清潔、更換與點檢，才能夠保證高爐設備的穩定運行。一般情況下，導致軸承或軸瓦受損的原因，主要與零部件自身性能、潤滑、機械振動以及超負荷運行等有關。70%的軸承或軸瓦受損，都與潤滑不足有關。首先，潤滑油量較少，軸承或軸瓦在轉動過程中，就容易因為摩擦過度而受損。其次，如果潤滑油品選擇不合理，或者在選擇潤滑油的時候，沒有對軸承或軸瓦的轉速、環境溫度、承載負荷、運轉部位、運轉形式等因素予以重點考慮，那么軸承或軸瓦也會因為潤滑效果不理想而受到損傷。最后，如果潤滑油內含有雜質，也會使軸承或軸瓦遭受剛性磨損。例如，檢修人員在對軸承或軸瓦進行潤滑處理的過程中，沒有做好細節方面的控制，只是一味地加入潤滑油，而沒有對潤滑油的衛生情況予以關注，致使潤滑油里混入雜質，那么必然會對油膜產生破壞，使軸承或軸瓦遭受損傷。
為了加強高爐設備的維修管理，不僅要摒棄涂抹機油的方式，避免雜物或灰塵等硬性顆粒進入軸承或軸瓦內部；還要在更換維修處理過程中，利用專用清洗劑、煤油、柴油、汽油等清洗劑進行清洗，利用專用的衛生器具進行加油。另外，在完成安裝之后，還可以利用加油槍、油杯或者加油機等進行潤滑油的添加。只有這樣，才能夠改善高爐設備的衛生情況，為高爐設備的穩定高效運行提供保證。
3.4 提升高爐設備檢修的信息化水平
首先，在信息技術不斷普及與升級的今天，如果煉鐵廠高爐設備的檢修管理依然采用傳統的人工管理模式，不僅無法避免人為操作失誤問題，還有可能影響某些細節性故障隱患的發現與判斷。一旦某些細節性故障隱患沒有在第一時間得到處理與控制，將有可能在未來的某一時刻內降低高爐設備的使用效率與使用安全，甚至對整個鋼鐵冶煉過程產生影響。而且，檢修人員的精力是有限的，很難對高爐設備的運行進行實時的監控與管理。只有引入信息化技術，提高高爐設備的自動化控制水平，才能夠盡可能的降低人工操作對設備運行質量的影響。
其次，將信息化技術應用到煉鐵廠高爐設備的檢修工作當中，可以實現高爐設備的遠程維護與控制。檢修人員只需要登錄遠程維護系統，對遠程診斷維護中心進行操作，就可以在高爐設備的運行過程中，對其進行全過程的監督與管控。這樣即便是高爐設備出現運行故障，遠程維護系統也會直接向檢修人員發出故障警報，讓檢修人員準確了解故障的位置與原因，并給出具體的故障處理建議，引導檢修人員在短時間內完成故障的處理與解決，保證高爐設備運行性能的快速恢復。
4 結語
綜上所述，加強煉鐵廠高爐設備操作要點的掌握，可以有效提高高爐設備的生產效率、降低高爐設備的能耗、保證鋼鐵冶煉過程的安全性、穩定性與高效性。在對高爐設備進行操作的過程中，需要對有效容積與料線零點、有效容積與命名、高鈦型鐵渣冶煉技術的應用技巧等予以高度的關注，并在高爐設備的運行過程中做好爐況的判斷與調整、爐溫的保持與爐涼的處理、懸料的控制與礦批、料線的調整。另外，為了充分發揮高爐的性能和優勢，促進煉鐵廠的穩定發展，還需要做好高爐的修復與回收利用，做好高爐的全流程維護管理，加強軸承或軸瓦的清潔，提升高爐設備檢修的信息化水平。