中国炼铁网移动版

   一，  影响高炉冶炼过程的因素很多，其中具有决定性作用的可归纳为4类。

1，原燃料特性和供应水平

     原燃料是高炉冶炼的基础。这主要包含两方面涵义：第一，不具备基本的原燃料供应条件，炼铁高炉就不能生产；第二，原燃料条件、特性决定着炼铁生产工艺流程、操作制度和高炉冶炼过程的效率和经济性。铁矿石种类繁多，如使用高铁分矿石，粉矿可以用于生产高碱度烧结矿，而块矿在整粒后可以直接装入高炉，高碱度烧结矿配块矿是合理炉料结构的一种类型。如使用低铁分矿石，则必须先经过选矿流程，去除大部分脉石，提高铁分。如选矿后得到的精矿粒度粗，可以与高铁粉矿配矿生产烧结矿或高碱度烧结矿。      

     如得到的精矿粒度细（如小于200目，即0.074mm），则以生产球团矿为宜，高碱度烧结矿配酸性球团矿同样是合理结构的一种类型。全部使用球团矿”的高炉炉料结构在美洲与北欧早已有先例。全部球团矿炉料结构中使用自熔性球团矿已有成熟经验。为使高炉炼铁取得好的效果，必须对所使用的原燃料开展系统的研究，并与高炉实践相结合，选择出适合该高炉具体条件的最佳炉料结构。这是高炉高产、优质、低耗、长寿的基础。

     精料方针是世界炼铁行业根据多年的经验教训总结出来的指导高炉冶炼的重要技术方针。二次世界大战以后，高炉炼铁实施精料方针的重要性逐渐在高炉工作者中取得共识，原燃料质量对高炉影响的研究才受到重视。在此基础上，原燃

料预处理，炼焦、烧结和球团等工艺技术方面都出现了许多技术创新。二次世界大战期间，钢铁工业第一次高速增长带动了精料领域的技术进步。20世纪60年代，澳洲、南美等地区大储量富铁矿资源的发现和开发，使世界钢铁工业资源走

向国际化，同时大大提升了高炉炼铁的精料水平。目前高炉炼铁的渣量，在主要产钢国一般均在吨铁400kg以下，有的低于吨铁300kg。入炉原燃料质量的稳定性也得到大幅度提升，与20世纪60年代以前的原燃料质量水平不可同日而语。

随着原燃料质量的改善，高炉事故与炉况失常的频率大幅度下降。

2.高炉技术装备完善程度和技术水平

如上所述，高炉本质上是一种竖炉反应器。高炉与一般竖炉反应器的区别在于，其内部是逆向运动的高温、高压下相互反应的物质流和能量流。竖炉要求能经受高温、高压液态渣铁和煤气流的物理、化学侵蚀。如果高炉不能承受这些侵

蚀，就会发生事故。为使高炉实现稳定均衡生产，对物质流和能量流必须进行准确地计量和调控，对炉料在炉内分布必须及时掌握并有效地加以控制。对高炉液态渣铁产出物的排放，要有保证安全的设施。对高炉炉顶排出的煤气，必须装备确保安全的净化和利用手段。因此，为了保证高炉本体安全有序，除高炉主体设备外还要配备一系列辅助设施。

    回顾工业革命以来高炉炼铁的发展史，它凝聚了前人的智慧和从业者的血汗。从硬件方面来讲，实质就是高炉装备不断完善和技术水平不断提高的历史。

工业革命前期，世界上最大的高炉在英国，每周产铁量仅15t。二次世界大战前，高炉容积超过了1000m²，日产超过2000t。今天，世界上已有5000m²以上的高炉十几座甚至更多，单座日产铁超过12000t。高炉装备水平现在已进入一个新时代。

    20世纪80年代，一代寿命10年以上的高炉就算长寿。进入21世纪，许多大型高炉一代炉龄不中修的寿命超过了15年，有的超过20年。高炉设备的作业率大幅度提升，不少大型炼铁厂的高炉作业率达到了98%~99%。高炉装备完善程度和技术水平的不断提升，使事故发生率大幅度降低。

3、高炉操作制度的合理化与优化

    前面谈及原燃料是高炉炼铁的加工对象，高炉装备是高炉炼铁的硬件，而高炉操作制度则是高炉炼铁的软件。具备了好的原燃料和技术装备，高炉能否实现优质、低耗、高效和长寿，高炉操作制度具有决定性的作用。

     高炉操作制度按控制方式可划分为3类，即上部操作制度、下部操作制度和造渣制度。有的炼铁专家增加了1项热制度，而将高炉操作制度分为4类。实际上，高炉热制度是上部操作制度、下部操作制度和造渣制度最终形成的结果，而不是调剂手段。

    上部操作制度主要指的是调剂炉料在高炉炉顶的分布。高炉操作人员对炉料在高炉内分布的重要性的认识经历了漫长的过程，前苏联巴甫洛夫院士领导的研究组曾作出过重要贡献。起初人们以为炉料分布愈均匀对高炉操作愈有利，所以

采用旋转布料器和钟式炉顶。后来发现炉喉边缘应当适当疏松，于是开发出可调式炉喉钟阀式炉顶。此后无料钟炉顶的出现，以其调节功能的灵活性逐渐取代了钟式炉顶。但是，装备了无钟式炉顶并不等于高炉上部调剂问题已经解决，关键

在于要通过实践找出最佳的装料制度。

     下部操作制度包括风口的布置，风口选用的参数，高炉的风量、风温、喷吹燃料量、富氧量等。前苏联标准设计风口数目按炉缸直径（以米计）的2倍来确定，以后又增至炉缸直径2倍以上。这对当时的1000m级高炉是合适的。随着

高炉的大型化，风口数目偏少对高炉强化冶炼不利。作者认为风口数目应按炉缸截面圆周上风口中心的间距来确定，即炉缸截面圆周上风口中心线间隔控制在1.15~1.25m之间为宜。风口偏少不利于高炉强化，风口数目过多高炉操作难以

稳定。

    风口直径的确定要考虑高炉容积大小和期望达到的生产水平。许多钢厂按计算的鼓风动能值确定风口内径，比较简单的方法是参照标准状态下的风速。小于1000m²高炉的风口标准状态下的风速可以低于200m/s。大于2000m²高炉则必须

在200m/s以上,3000m²以上的高炉则应在250m/s以上。大高炉风口风速偏低是导致炉缸堆积的重要原因之一。

    高炉能接受多少风量，可能强化到何种程度，首先取决于高炉内料柱的透气性，而原燃料质量是决定性因素。其次要考虑上下部操作制度的选择是否得当,上部与下部操作制度能否相互适应并有互补性。这两方面条件具备，高炉冶炼就具备了强化、高效的基本条件。

下部操作制度除了风口直径之外，还包括风口长度。总的发展趋势是随着高炉的大型化，风口长度逐渐增大。目前大高炉都在致力于强化冶炼条件下的长寿，大多数高炉风口长度都在500mm以上。

     20世纪70年代，高炉风口燃料喷吹发展初期，人们曾把鼓风脱湿作为一项节能技术来对待。喷吹技术发展到今天，在大量喷吹燃料的条件下，鼓风中湿分分解热在热平衡中占的比例越来越低，鼓风脱湿的作用越来越小。如何利用风口喷吹物和富氧还有待于今后开展更深入的研究。

      造渣制度是高炉操作制度的重要组成部分。造渣制度决定着高炉铁水的质量，同时对高炉能否顺行和传热、传质过程产生重大影响。高钛铁矿能否采用高炉流程，20世纪60年代之前曾被列为技术难题。高钛铁矿高炉冶炼试验成功使我国在攀枝花建设大型钢铁企业成为现实。近年来，随着进口铁矿石AL03含量升高，Al0对我国某些企业高炉的造渣制度带来不利影响，给生产造成了损失。

    由于造渣制度的重要性，今后对造渣理论的研究工作必须加强。造渣制度决定高炉的热制度。实践证明，高炉需要的是熔点合适的“短渣”。只有造渣制度合理，高炉才能冶炼出物理热充足的低硅、低硫的炼钢生铁。生铁的含硅量并不能

完全代表铁水的物理热。铁水含硅量相同，大高炉的铁水温度比小高炉高。由于造渣制度不合理造成的炉缸冻结比严重炉凉导致的炉缸冻结处理起来更加困难。

    由此可见，高炉操作制度的合理化与优化是影响高炉冶炼过程的重要因素。

4、操作人员的专业技术水平

钢铁工业长期以来属于技艺的范畴。工业革命以来，随着人类科学知识的积累，钢铁冶炼开始从技艺走向科学化。尽管20世纪以来钢铁工业得到很大发展钢铁冶金尚未真正成为像物理、化学等学科那样的科学，仍然属于技术的范畴。

因此，钢铁工业操作人员的专业技术水平对钢铁工业的发展起着决定性作用。

二次世界大战以后，钢铁工业经历了两次高速增长期。第一个高速增长期出现在20世纪50年代中期至70年代前期，北美、欧洲和日本及东欧和前苏联的战后重建对产品需求的增长是拉动力，而以氧气转炉炼钢和连铸为核心的技术创新是增长的推动力。这一时期的技术创新是钢铁冶金技术史上一次重大技术革命。其中，欧洲王业发达国家的钢铁专家、研究人员和工程技术人员发挥了带头和桥梁作用。第一次高速增长期使全球钢产量由年产2亿吨增至年产7亿吨。

     20世纪末出现的第二次钢铁高速增长期则是由于中国和一部分发展中国家工业化和基础设施建设的拉动。由于涉及的发展中国家人口众多，其规模扩张速度大大超过了第一个高速增长期。第二个高速增长期的推动力借助于从工业发达国家引进的技术创新项目的应用与推广。其间，发达国家与发展中国家的专业技术人员发挥了重要作用。在我国实现现代化的过程中，智力资源是最重要的人力资源，专业技术人员是决定性因素之一。

二.为高炉冶炼创造更加优越的条件是消灭事故与炉况失常的物质基础

    20世纪后半期，技术进步推动了工业的大发展。20世纪50年代之前，高炉炉底、炉缸烧穿似乎是不可避免的事故。前苏联重点钢铁企业之一，库兹涅茨钢厂的两座1000m²以上的高炉，几乎在同一时间炉底和炉缸的交界处烧穿。这一事故当时震惊了国际钢铁界。炉底、炉缸烧穿的基本原因在于当时高炉炉体结构落后。烧穿的两座高炉冶炼强化程度并不高，按现在的计算方法利用系数远不到2.0t/（m·d）。当时研究工作深度不够，对高炉炉底的侵蚀机理没有真正理解,高炉设计和炉体结构有缺陷是炉底炉缸烧穿事故发生的根本原因。20世纪后长期以来，炼铁技术进步推动了高炉大型化和生产水平的提升，加深了对炼铁冶炼过程的理解，在此基础上大幅度地提高了高炉炼铁的技术装备水平。进入21世纪，高炉长寿问题在某些产钢大国包括我国在内，技术层面上已经解决，目前的问题在于长寿技术的推广应用。

经过20世纪几代高炉工作者的努力，在进入21世纪时，炼铁界对高炉事故与炉况失常的掌握能力与20世纪前半期相比有很大提高，已经走出了“必然王国”。人们认识到，高炉事故与炉况失常是可以避免的；使炼铁高炉长期处于稳定、均衡，优质、低耗和清洁生产的状态是可以做到的。问题的关键在于要为高炉冶炼创造更加优越的条件。这个过程是长期的，只要钢铁工业存在，就要不断为高炉治炼创造更为优越的条件。这是消灭事故与炉况失常的物质基础，也是钢铁工业走向可持续发展的必由之路。

三、不断提升炼铁专业队伍技术和理论水平是永恒的课题

    人类社会的科学技术水平总是不断进步的。在封建社会，科学技术发展缓慢。工业革命后，科学技术进展加快，而且不断加速。信息技术的出现，使科学技术进步进一步加速，而且呈现指数式积累。钢铁工业技术进步加速现象也十分明显。工业革命之初，英国高炉产量最高的是每周15t。二次世界大战期间，年产100万吨的钢厂就算是大钢厂。日本发动侵华战争时其最高年产钢量为700多万吨。鞍钢前身是日本占领时期建的昭和制铁所，是当时亚洲的大钢厂，号称年产钢能力140万吨，实际最高年产钢量只有90万吨。新中国成立后，我国第一个五年计划确定建设三大钢铁基地，即鞍钢的恢复重建、新建武钢和包钢。鞍钢规模为年产钢400万吨；武钢和包钢规模分别为年产钢300万吨，分两期建设。

    武钢一期150万吨，1957年开始施工，1965年建成，历时8年（其间包括“大办钢铁”和三个经济调整）。宝钢是我国全套引进的现代化钢厂，一期工程规模年产钢600万吨，1978年末开始施工，1985年建成，历时近7年。21世纪我国自主新建的京唐公司的曹妃甸钢厂及鞍钢在营口鲅鱼圈建的新钢厂，规模比武钢、宝钢一期都大，而施工期短得多，其主要原因在于技术进步推动了我国钢铁工业总体水平的大幅度提升。

    21世纪全球经济将会继续发展，其速度、广度和深度将远远超过20世纪。作为工业化支撑的工业在21世纪将继续发展，同时发展模式也将逐渐走上可持续发展的轨道。自第二个钢铁工业高速增长期以来，我国钢铁工业规模扩张很快，平均年增产钢6000万吨。但在产业结构方面，总体上反而有所倒退，能耗居高不下，环境负荷日益沉重，与可持续发展的目标背道而驰。21世纪钢铁工业规模的大发展，使我国钢铁工业调整结构和淘汰落后的任务更加艰巨。

改变目前落后局面的出路在于从根本上提升钢铁工业专业队伍总体的技术和理论水平。

（1）学习、实践科学发展观，转变钢铁工业增长的发展模式。

      旧中国的“一穷二白”决定了我国工业化长期以来实行“规模扩张型”模式。已经出现的若干行业的产能过剩的实质是落后生产能力过剩，而同时高技术含量产品不能自给，不得不依赖进口。在可持续发展已成为国际社会经济进一步增长关键因素的情况下，我国长期以来实行的“规模扩张型”经济发展模式已难以为继。然而，这种传统发展模式似乎成了“定式”，形成了不自觉的“路径依赖”。这种状况若不改变，新型工业化道路将难以实现。

实践科学发展观，关键在领导。违反科学的决策不仅带来严重事故，而且使国家遭受重大经济损失。1958年鞍钢10号高炉开炉事故就是一个典型案例。该炉容积1513m，是当时我国最大的高炉。在建设工作尚未搞好的情况下，1958年11月10日强行点火开炉。由于设备施工质量差，小钟平衡杆折断数次，频繁休风，风口及二套烧坏，炉顶爆炸等事故频繁，最后导致高炉炉缸冻结，最严重时只能从风口出铁。这次事故从1958年11月10日点火算起到1959年2月6日全部风口恢复正常送风，历时2个月26天。这是“大办钢铁”期间我国大型高炉发生的空前重大事故。

改变违反科学规律办事的根本办法主要是使钢铁工业的领导干部和专业技术人员认真学习科学发展观，真正用科学发展观审视个人的思想方法和世界观，必须理论结合实际，而不是把科学发展观只当成口号来宣传。能否真正改变经济增长的模式，是对一个组织或科技工作者是否接受科学发展观的试金石。只有把转变钢铁工业增长方式成为钢铁行业的自觉行动时，我国钢铁工业才有可能由大变强。

（2）从实际出发，坚持实践是检验真理的唯一标准，永远保持头脑清醒，博采众长。

对我国钢铁工业规模的快速发展，国外不少溢美之词，我们对此必须保持头脑清醒。必须认识到，我国钢铁工业的发展是以浪费能源和环境透支为代价的，不可沉醉于个别领域内的技术成就而自我估价过高。总体上看，我国仍属于发展中国家，工业化历史不长，竞争力与工业先进国家的差距需要长期艰苦努力才能赶上。保持谦虚谨慎、戒骄戒躁、博采众长、为我所用的态度是十分必要的。

（3）理论联系实际，提高炼铁行业总体技术水平是当务之急。钢铁工业规模扩张太快，而专业人才培养要有一个过程，人才成长跟不上发展要求是不可避免的。新中国成立初期也曾出现过类似情况，出路在于各企业自主抓队伍培养。要强调理论联系实际，重点在于提高解决实际问题的能力。钢铁工业需要的是队伍总体水平的提升，这样才能使我国钢铁工业由大变强。