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一、实习时间
200X年X月X日—X月X日
二、实习地点
武汉钢铁公司炼铁厂五号高炉、毕业设计办公室。
三、实习目的
(1)对高炉结构、主要的技术指标及任务措施的认识了解。
大学的最后一个学期，我们在老师的带领下，到武汉钢铁公司炼铁厂五号高炉进行了为期两周的毕业实习。在实习期间，对其高炉结构、主要的技术指标及任务措施做了全面的了解。
武钢股份有限公司炼铁厂现有六座现代化大型高炉，是我国生铁的重要生产基地之一。炼铁厂 1958年9月13日建成投产。经过49年的建设、改造和发展，年生产规模达到1000万吨。炼铁厂5号高炉是武钢自行投资建成的一座集国内外十余种先进技术于一身的特大型现代化高炉。有效容积3200m3，32个风口，环形出铁场设有四个铁口，对称两个铁口出铁，另两个铁口检修备用，日产生铁达7000t以上。引进卢森堡PW公司的第四代水冷传动齿轮箱并罐式无钟炉顶设备，设计顶压可达0.245MPa。矩形陶瓷燃烧器内燃式热风炉可稳定地提供1150℃的风温。5号高炉1991年10月19日点火投产。投产初期高炉强化冶炼水平不高，技术经济指标较差。经过广大技术人员及职工的共同努力，高炉冶炼技术不断进步，从1993年开始进入强化冶炼期，生产水平逐年提高，主要技术经济指标达到并超过了国内先进水平。具体参数见表1。
表1 5号高炉主要技术经济指标
项目 1992年 1993年 1994年 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年
实产生铁，万t 165.9 200.2 213.2 192.2 183.5 233.0 245.2 241.9 245.4 249.7
利用系数，t/(m3?d) 1.424 1.718 1.829 1.812 1.572 2.082 2.189 2.160 2.185 2.229
风量，m3/min 4941 5843 5902 6001 5313 6133 6224 6274 6283 6285
风速，m/s 210 218 221 228 212 232 233 234 236 237
透气性，Q/△P 34.08 37.70 38.08 38.22 36.90 39.06 40.42 40.74 42.17 41.08
顶压，kPa 152 187 191 188 168 199 207 210 208 204
热风温度，℃ 1034 1088 1130 1133 1075 1136 1130 1125 1102 1104
富氧率，% / 0.06 1.09 1.33 1.368 1.213 1.433 1.568 1.520 1.588
入炉焦比，kg/t 491.3 485.9 470.8 477.7 477.0 428.9 412.8 405.9 398.7 396.1
小焦比，kg/t 9.8 17.4 15.5 16.3 22.6 30.0 32.4 29.7 22.8 26.2
煤比，kg/t 31.5 69.4 77.9 82.8 79.5 99.5 108.2 120.0 122.1 123.3
综合焦比，kg/t 540.7 545.9 536.8 550.0 547.3 527.6 523.6 525.6 514.6 515.6
CO利用率，% 40.04 42.08 43.10 42.93 41.33 44.66 44.57 44.25 44.19 44.19
2 主要技术措施
1991年5号高炉投产以后，广大技术人员通过提高精料水平、改进高炉管理和操作方式，提高了高炉利用系数，对炼铁工艺的薄弱环节展开攻关活动，高炉的各项技术经济指标得到了明显的改善，实现了高炉的优质、高产、低耗、长寿。
2.1 贯彻精料方针，优化配矿结构
加强对原燃料的管理，尽可能稳定熟料率在87%以上，使得炉内操作条件得到改善。同时，加强对烧结矿和焦炭的重要参数进行跟踪管理，重视原燃料的筛分整理，并相应地调节高炉的操作参数。入炉烧结矿采用双层筛及梳齿筛过筛，采用高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿的炉料结构。
合理使用进口矿石，逐步提高了入炉品位，入炉矿品位从54%提高到59%。通过多年的摸索，他们逐渐形成了适合5号高炉特点的配料结构(参见表2)，既保证了炉渣的脱硫能力，又减少了渣量。炉料结构的稳定、原料质量和品位的提高，为稳定炉况和强化冶炼提供了物质保障。
表2 高炉炉料结构，(%)
炉料 烧结矿
矿 球团矿 进口块矿海南矿 钒钛矿
配比 68～72 16～20 5～12 1～6 1.5～5
2.2 抓好炉况稳定顺行及大喷煤技术
近年来，通过不断加强炉况的维护，在高炉保持长期的稳定顺行方面进行了一些有益的探索。
2.2.1 合理的装料制度
5号高炉开炉初期沿用的钟式布料模式，采用的是单环布料，C76↓O76↓,高炉炉况不稳定，煤气利用率及技术经济指标都很差。为了控制料面形状及调整焦炭平台的宽度，开始采用多环布料方式，首先采用二环布料，之后，又逐渐将布料角位增加到4个、5个，其较典型的布料矩阵为C87654321↓O876341↓，高炉的透气性及稳定性得到改善，煤气利用率及技术经济指标得到提高。为了稳定高炉煤气流，将焦炭布向1号角位，采用中心加焦技术以增加中心部位的焦炭量，使得高炉透气性改善，减少了炉况的波动。1994年10月，进行螺旋布料试验，即C876541432213↓O87653441↓，5号高炉炉况更加稳定，1996年以后又将布矿焦的角位推向9号角位，并保持适宜的O/C分布，较典型的布料矩阵为C987651332223↓O876534332↓，经过改进后的装料制度，得到了良好的效果，不仅适当抑制了边缘煤气流，同时也适当发展了中心煤气流，生产技术指标进一步得到提高，高炉利用系数突破2.2t/(m3?d)，其它主要技术经济指标也得到明显改善，为高炉强化冶炼及富氧喷煤技术提供了有利的条件。
2.2.2 合适的送风制度
调整好送风制度，采用长短风口相结合，保持初始煤气流合理分布，维持合理的回旋区深度，确保上部炉料均衡下降，稳定了高炉传热传质过程。在开炉初，风口进风面积曾达到0.4586m2，但风速不足，仅220m/s左右，难以吹透中心，故而炉缸工作状态不佳。之后，通过逐步摸索，将φ130和φ140的风口合理配合使用，风口进风面积控制在0.4502～0.4353m2的范围，确保风速在235m/s左右。5号高炉的生产实践表明，风速控制在240m/s左右，高炉稳定顺行情况良好，其技术经济指标也明显地改善了。随着高炉炉役期的增长，逐步采用长风口及加长风口，维持合理的鼓风动能，使得高炉炉缸保持良好的工作状况，炉况更趋稳定，富氧喷煤技术得到保障，高炉利用系数明显提高。
在日常操作管理中，明确规定风量和风压范围，始终控制合适的风量和风压，使风量与顶压相匹配，维持合理的风速和鼓风动能。若不能全风操作，就及时调整装料制度(如缩小批重等)，使风量恢复到正常水平。
2.2.3 抓好炉况稳顺及富氧大喷煤技术
高炉富氧喷吹煤粉以后，料速加快，风口明亮，渣铁物理热提高，铁水温度达到1490℃以上，同时对煤枪进行了改进，调整了风管结构，即使喷煤超过120kg/t，风口磨坏的数量仍大幅度减少，为高炉冶炼低硅低硫生铁创造了有利条件。由于富氧量受客观条件的限制，富氧率在1.3%左右。
2.2.4 以合适的炉渣碱度控制铁水含硫量
提高炉渣碱度可提高炉缸物理热，并能有效抑制硅的还原，对冶炼低硅生铁有利。但若炉渣碱度过高，生铁〔S〕低于0.010%以下，则不利于渣铁的流动性。根据我们的生产实践，高炉炉渣二元碱度维持在1.15左右，〔S〕基本上控制在0.025±0.005%，对高炉高产稳产有利。
2.2.5 加入适量小块焦
小块焦入炉前与矿石混合，然后装入高炉，落在中间环带，可形成透气性较好的矿焦混合层，改善高炉中间带的透气性，相应地控制了边缘煤气流。5号高炉通过向矿石中混入小块焦(10mm～30mm)来降低软熔带透气性阻力，取得了令人满意的效果。目前5号高炉一般小块焦的加入量在1.0t/批左右。
2.3 充分使用高风温，保持充沛的炉缸温度
不断提高高炉工长的操作技术水平，及时调整操作参数，充分发挥改进型热风炉的能力，稳定高风温操作，减少炉况波动。目前，5号高炉在单烧高炉煤气，采用双预热的情况下，可提供1150℃以上的高风温。积极推行高风温、全风量、富氧大喷煤等强化操作，为保持理论燃烧温度在2250℃～2400℃左右，规定正常情况下风温使用水平不得低于1100℃。
采取加重边缘、适当疏松中心的布料矩阵，改善煤气利用，提高了高炉炉况的稳定性，为进一步提高冶炼强度创造了条件。1992年3月3日开始喷吹无烟煤，1993年12月9日开始富氧鼓风，高炉逐步实现富氧喷煤操作。前期由于各方面因素的影响，喷煤量一直不高，经过广大技术人员及职工的摸索，1996年喷煤量超过80kg/t，1998年平均煤比达108.2kg/t，1999年以后平均煤比超过120kg/t。喷煤量加大以后，根据大气湿度的变化，严格控制鼓风的
加湿量以保证风口前理论燃烧温度。
随着高炉原燃料质量的改善及设备运行质量的提高，1996年以后，通过加重焦炭负荷，增加喷煤量，提高风温及炉渣碱度，生铁含硅量稳步下降，具体指标见表3。
表3 高炉炉温控制情况
时间 1992年 1993年 1994年 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 2001年
焦炭负荷 3.541 3.382 3.509 3.448 3.532 3.837 3.959 4.017 4.079 4.064
炉渣碱度 1.03 1.07 1.09 1.11 1.11 1.13 1.05 1.09 1.08 1.12
生铁含硅量 0.700 0.612 0.611 0.623 0.640 0.602 0.572 0.548 0.520 0.498
2.4 加强炉型与冷却制度的管理
高炉长寿是一项系统工程，是诸多因素综合防治的结果。5号高炉采用的软水密闭循环冷却系统分冷却壁、风口区和炉底区三个相互独立的子系统，能有效地保证各部位的冷却强度。从开炉伊始，5号高炉就非常重视炉型与冷却制度的管理，保证足够的冷却强度，严格控制冷却壁热负荷、水温差、冷却壁温度，维护合理的操作炉型，确保炉况的稳定顺行，延长高炉寿命。
5号高炉的炉底采用了水冷炭砖薄炉底结构，1993年6月第一层靠中心一点达到650℃并逐步上升，炉底供水已到设计能力，为实现高炉安全长寿，开始加入钒钛矿护炉。使用量为入炉矿总量的2.5%，半月后此点温度下降到550℃。此后坚持长期适量加入钒钛矿护炉的原则，加强对炉底温度的日常监控，采取增减钒钛矿入炉量的措施，保证护炉强化两不误。在正常情况下，钒钛矿加入量控制在1.5%左右，其效果非常好。
从其它高炉多年的生产实践来看，高炉冷却壁的损坏多集中在炉腹至炉身下部区域，对于5号高炉则第6、8、9段冷却壁为重点维护区域。在正常情况下，5号高炉严格控制冷却壁的进水温度，不允许冷却壁温度大于200℃，第6段冷却壁的温度控制在120～135℃之间，第8段冷却壁的温度控制在100～110℃。在生产中严格控制各区域冷却壁的热流强度，以形成稳定的渣皮保护砖衬，同时在操作制度上尽量避免高温区下移。
5号高炉投产10年，仅烧坏了不同冷却壁上的13根勾头管和4根直管(5号高炉共有192根直管、96根勾头管和48根蛇形管)，为5号高炉一代炉龄达到15年奠定了坚实的基础。
2.5 优化生产组织协调，实现均衡生产，加强设备管理
树立“一盘棋”思想，以炉内为中心，以炉前为重点，明确各岗位责任，相互配合，严格执行标准化作业。随着高炉的不断强化，渣铁量增加，做好出铁安排，实行日出铁15次，基本消除了渣铁不能及时排放的问题，缩短了出铁间隔时间。及时排出渣铁，缓解了高炉憋风现象，促进了高炉的稳定顺行，提高了冶炼强度。
努力提高炉前操作水平，加强铁口的维护，提高炮泥和铁沟料的质量，通过改进铁口泥套，采用浇注料泥套，确保了铁口的正常工作。改进开铁口工艺，使用三种不同型号的钻头，调整出铁时间，有效地出尽渣铁。重点抓铁口深度合格率，使铁口深度长期维持在3.0m左右。
注重炉前设备的维护，完善设备日常点检制度，严格执行定修保产制度，通过开展“星级设备管理”等活动，保证炉前设备正常运行，使高炉的休风率及慢风率保持在较低的水平。
3 今后的任务及措施
(1)继续改善原燃料条件，以抓精料为突破口，搞好富氧喷煤、高炉强化操作的管理工作;加强设备管理，为充分发挥炼铁系统潜力提供保障，改善炼铁技术经济指标，节能降耗降成本。
(2)高炉富氧率偏低，影响了煤粉的燃烧率，同时设计煤粉供应能力不足，限制了喷煤量的进一步提高。如果能提高富氧率，对喷煤系统进行技术改造，加大喷煤量，实施烟煤喷吹，5号高炉的技术经济指标将进一步提高。
(3)随着高炉原燃料条件的改善及设备运行质量的提高，生铁含硅量有待进一步降低。
(4)围绕高炉长寿采取有力措施，重视软水密闭循环冷却系统的日常管理，进一步强化高炉炉型及冷却制度的管理，力争一代炉龄达到15年。
4 结语
通过这次实习我们学习到：(1)贯彻精料方针，优化配矿结构，改善焦炭，烧结矿质量是高炉强化冶炼的前提条件。
(2)调整布料制度，寻求合理的煤气流分布，改进高炉操作，完善出渣铁制度，加强设备管理，确保了炉况的稳定顺行，实现了高煤比下的高产、稳产。
(3)加强炉型与冷却制度的管理，重视炉底、炉缸的维护及软水密闭循环系统的日常管理，为高炉强化冶炼及长寿生产提供有力的保障。
4)随着高炉冶炼的不断强化，加强生产组织的协调和管理非常必要。