1 高炉冶炼的基本原理和对原燃料的要求 1
1.1 高炉冶炼的基本原理 2
1.1.1 高炉内的基本状况 3
1.1.2 高炉内的还原反应 7
1.1.3 炉料在高炉中的性状变化及造渣 10
1.1.4 生铁的渗碳 14
1.1.5 生铁中各种元素进入量的控制 15
1.2 炉况稳定顺行的标志和条件 18
1.2.1 炉况稳定顺行的主要标志 19
1.2.2 炉况稳定顺行的基本条件 19
1.3 精料与合理的炉料结构 22
1.3.1 炉料结构 22
1.3.2 精料 23
1.3.3 烧结矿及质量要求 28
1.3.4 球团矿及质量要求 31
1.3.5 焦炭及质量要求 33
1.3.6 辅助原料 38
1.3.7 大高炉对原燃料质量的要求 40
2 高炉冶炼的基本制度和操作调节 43
2.1 送风制度 44
2.1.1 鼓风动能 44
2.1.2 理论燃烧温度 46
2.1.3 风口布局 48
2.1.4 保持适宜的压差 48
2.1.5 调节送风制度应遵循的原则 49
2.2 热制度 50
2.2.1 热制度的选择 50
2.2.2 合理热制度的确定 51
2.2.3 非正常炉况下的热制度 51
2.3 造渣制度 52
2.3.1 造渣过程对高炉冶炼的影响 52
2.3.2 高炉冶炼对炉渣性能的要求 53
2.3.3 确定炉渣碱度的原则 54
2.3.4 炉渣碱度调节 54
2.3.5 配料要求 54
2.4 装料制度 55
2.4.1 装入顺序和装入方法 56
2.4.2 无料钟布料特征 57
2.4.3 无料钟布料方式 57
2.4.4 料线 59
2.4.5 矿石批重 60
2.4.6 合理的气流分布 61
2.4.7 装料制度的调节 62
2.5 冷却制度及相关知识 64
2.5.1 高炉冷却结构 64
2.5.2 冷却方式和冷却水 64
2.5.3 水对冷却元件的蚀损机理 65
2.5.4 循环方式 66
2.5.5 水温差的控制 70
2.5.6 高炉对冷却设备的要求 71
2.5.7 炉体各部位热负荷计算 72
2.5.8 单位炉容用水量指标 72
2.5.9 冷却制度管理 73
2.6 高炉炉况判断和调节 73
2.6.1 正常炉况的特征 73
2.6.2 判断炉况的方法 75
2.6.3 炉温变化的征象和原因 78
2.6.4 上、下部调节 79
2.6.5 炉温调节 82
2.6.6 炉渣碱度调节 85
2.6.7 风压的调节 88
2.6.8 装料制度的调节 89
2.6.9 炉况调节的原则 90
2.7 改变铁种 91
2.7.1 铸造铁冶炼特征 91
2.7.2 由制钢铁改为铸造铁 91
2.7.3 负荷调节 93
2.8 能量利用指标 94
2.8.1 理论最低燃料比 94
2.8.2 理论焦比 94
2.8.3 一氧化碳利用率 95
2.8.4 碳的利用率 95
2.8.5 有效热利用率 95
2.8.6 氢利用率 96
3 高炉炼铁的技术进步 97
3.1 高压操作 97
3.1.1 高压操作的冶炼特征 98
3.1.2 高压操作的生产效果 99
3.1.3 均压制度 99
3.1.4 高压操作时的注意事项 101
3.1.5 调压阀组和均压系统故障的处理 101
3.1.6 高压操作时高炉煤气余压的利用 102
3.2 富氧鼓风 105
3.2.1 富氧方式 105
3.2.2 富氧鼓风的冶炼特征 105
3.2.3 富氧鼓风操作 107
3.2.4 高炉送、停氧操作程序 107
3.2.5 富氧鼓风的故障处理 108
3.3 高炉喷煤 109
3.3.1 高炉喷煤的重大意义 109
3.3.2 高炉喷煤后冶炼规律的变化 110
3.3.3 富氧喷煤操作 112
3.3.4 高炉喷吹用煤的工艺性能 114
3.3.5 高炉对喷吹用煤的要求 115
3.3.6 提高喷煤比和置换比的技术措施 116
3.4 高炉长寿技术 117
3.4.1 高炉炉缸结构 118
3.4.2 炭块－陶瓷杯内衬结构的冶炼规律变化 126
3.4.3 炉衬长寿的技术措施 126
3.5 高风温 135
3.5.1 我国的风温水平 135
3.5.2 高风温对高炉冶炼的影响 136
3.5.3 高炉接受高风温的条件 136
3.5.4 获取高风温的条件 136
3.6 高炉大型化和强化冶炼 137
3.6.1 目前炼铁生产技术存在的问题 137
3.6.2 高炉大型化和内型优化 138
3.7 应用高炉智能监测分析控制系统 138
3.7.1 应用无料钟布料、软熔带数学模型 138
3.7.2 炼铁专家系统 138
3.7.3 炉顶红外摄像技术 139
3.7.4 铁水成分快速测试 139
3.8 冶炼低硅铁 139
4 高炉休风、送风与开炉、停炉 141
4.1 高炉休风、送风及煤气处理 141
4.1.1 高炉短期休风 141
4.1.2 高炉长期休风 142
4.1.3 处理煤气作业程序 144
4.1.4 长期休风后的送风 145
4.2 高炉开炉 146
4.2.1 设备调试 147
4.2.2 高炉系统试漏 156
4.2.3 热风炉试漏和烘炉 158
4.2.4 高炉烘炉 161
4.2.5 开炉工艺 163
4.2.6 高炉开炉送风操作 171
4.2.7 开炉异常处理 174
4.3 高炉停炉 175
4.3.1 停炉要求 175
4.3.2 停炉准备工作 176
4.3.3 确定残铁口位置和计算残铁量 176
4.3.4 出残铁设备及准备工作 177
4.3.5 停炉操作 178
4.3.6 出残铁操作 180
5 高炉异常炉况的处理操作 182
5.1 高炉低料线的危害及处理 182
5.1.1 低料线的危害 182
5.1.2 低料线的处理操作 183
5.2 “管道”行程的特征及处理 184
5.2.1 “管道”行程的征兆 184
5.2.2 “管道”形成的原因 185
5.2.3 “管道”行程的处理操作 185
5.2.4 预防措施 187
5.3 高炉连续崩料的特征及处理 188
5.3.1 连续崩料的原因 188
5.3.2 连续崩料的特征 188
5.3.3 连续崩料的处理操作 189
5.3.4 预防措施 190
5.4 高炉悬料 190
5.4.1 高炉悬料的原因 190
5.4.2 高炉悬料的特征 191
5.4.3 悬料的处理操作 191
5.4.4 连续悬料 194
5.4.5 高炉悬料的预防 195
5.5 边缘煤气流过分发展、中心过重的征兆及处理 196
5.5.1 边缘过分发展、中心过重的征兆 196
5.5.2 形成原因 197
5.5.3 处理操作 197
5.6 边缘负荷过重、中心煤气过分发展的征兆及处理 198
5.6.1 边缘过重、中心过分发展的征兆 198
5.6.2 形成原因 198
5.6.3 处理操作 199
5.7 炉缸堆积 200
5.7.1 炉缸堆积的原因 201
5.7.2 炉缸堆积的征兆 201
5.7.3 炉缸堆积的处理 202
5.8 高炉大凉及炉缸冻结 203
5.8.1 大凉及炉缸冻结原因 203
5.8.2 大凉的处理操作 204
5.8.3 炉缸冻结的处理操作 204
5.8.4 炉缸冻结的处理实例 207
5.9 炉墙结厚和炉墙结瘤 210
5.9.1 炉墙结厚的原因 210
5.9.2 炉墙结厚的征兆 211
5.9.3 炉墙结厚的处理 211
5.9.4 炉墙结瘤的原因 213
5.9.5 炉墙结瘤的征兆 213
5.9.6 炉瘤的处理 214
5.10 上部炉衬脱落 214
5.10.1 上部炉衬脱落的原因 214
5.10.2 上部炉衬脱落的征兆 215
5.10.3 处理措施 215
5.11 洗炉 216
5.11.1 物理洗炉方法 216
5.11.2 化学洗炉方法 216
5.11.3 洗炉注意事项 217
6 炉前操作与事故处理 218
6.1 炉前操作任务和指标 218
6.1.1 炉前操作对高炉冶炼的影响 218
6.1.2 炉前操作指标 219
6.1.3 出铁次数的确定 221
6.1.4 出铁场 222
6.2 出铁操作 225
6.2.1 铁口的工作条件 225
6.2.2 铁口维护 227
6.2.3 出铁操作 231
6.2.4 泥炮的维护 236
6.2.5 人工堵铁口 237
6.2.6 泥炮的事故 237
6.2.7 出铁事故及处理 238
6.2.8 操作事故 245
6.2.9 开炉时铁口事故及处理 246
6.3 撇渣器 247
6.3.1 撇渣器的结构 247
6.3.2 渣铁分离原理 248
6.3.3 撇渣器的各类事故 249
6.4 铁水罐 251
6.4.1 铁水罐内衬耐火材料 252
6.4.2 铁水罐内衬的损坏原因 252
6.4.3 铁水罐内衬对耐火材料的要求 253
6.4.4 铁水罐内衬的改进 253
6.5 水冲渣 255
6.5.1 工艺要求 256
6.5.2 沉淀池法 256
6.5.3 底滤法 256
6.5.4 茵巴（INBA）法 257
6.5.5 嘉恒法（轮法） 259
6.5.6 放渣 260
6.5.7 渣口装置的维护 262
6.5.8 渣口事故 264
6.6 更换风口装置 266
6.6.1 风口装置 266
6.6.2 风口装置破损的原因及处理 268
6.6.3 更换风口装置 269
6.7 中修和封炉后开炉的炉前操作 272
6.7.1 休风时的炉前操作 272
6.7.2 送风前的准备工作 272
6.7.3 送风后的出铁操作 273
6.8 炉前操作安全 275
7 热风炉操作与事故处理 277
7.1 热风炉的结构和耐火材料 277
7.1.1 热风炉的结构形式 277
7.1.2 热风炉用耐火材料 281
7.2 热风炉的各种阀门和检测参数 287
7.2.1 热风炉的各种阀门 287
7.2.2 热风炉的检测参数和热工参数 289
7.2.3 热风炉的主要热工参数 291
7.2.4 操作中的控制参数 293
7.2.5 热风炉的相关知识 294
7.2.6 集中鼓风 295
7.3 热风炉烧炉操作 295
7.3.1 热风炉的合理燃烧 295
7.3.2 热风炉的燃烧制度 296
7.3.3 燃烧配比 297
7.3.4 特殊情况时的烧炉 298
7.3.5 拱顶温度控制 298
7.3.6 废气温度过高或过低的危害 298
7.4 热风炉的送风操作 299
7.4.1 热风炉的工作周期 299
7.4.2 送风制度 300
7.4.3 热风炉的换炉操作 301
7.4.4 高炉休风时热风炉的操作 302
7.4.5 集中鼓风操作 302
7.4.6 热风炉的操作安全 303
7.4.7 操作事故 304
7.4.8 热风炉的设备故障 305
7.5 休风过程中的事故与处理 306
7.5.1 倒流管着火 306
7.5.2 休风时冷风大闸未关或未关严 307
7.5.3 倒流休风后复风时未关倒流阀 307
7.5.4 煤气倒流窜入冷风管道中 308
7.6 特殊炉况的安全操作 310
7.6.1 停电时休风的煤气处理 310
7.6.2 高炉休风时放散阀失灵不能放散 311
7.6.3 鼓风机突然停风时煤气处理 312
7.6.4 停蒸汽休风时的煤气处理 312
7.6.5 高炉休风时放风阀失灵不能放风 312
7.6.6 高炉送风后煤气送不过去的处理 313
7.6.7 长期休风前重力除尘器灰没打净 313
7.6.8 倒流休风时倒流管烧红 313
7.6.9 长期休风炉顶灭火的处理 313
7.6.10 煤气切断阀故障 314
7.6.11 除尘器清灰阀故障 314
7.6.12 冷风大闸发生故障的煤气操作 314
8 煤气除尘与煤气系统安全管理 316
8.1 高炉煤气与其他气体燃料 316
8.1.1 高炉煤气 316
8.1.2 焦炉煤气 317
8.1.3 转炉煤气 318
8.1.4 天然气和液化石油气 319
8.2 煤气干法除尘 319
8.2.1 除尘原理 320
8.2.2 煤气干法除尘系统的组成 320
8.2.3 工艺制度 322
8.2.4 工艺控制参数 323
8.2.5 引煤气操作程序 323
8.2.6 热风炉的煤气系统出现问题需单独切断煤气时 324
8.2.7 布袋系统存在问题需单独切断煤气时 325
8.2.8 高炉短期休风切断煤气操作 325
8.2.9 高炉长期休风切断煤气操作 326
8.2.10 布袋脉冲清灰 326
8.2.11 卸灰操作 329
8.2.12 停筒体操作 330
8.2.13 引煤气操作 330
8.2.14 更换滤袋操作 331
8.2.15 安全报警装置 331
8.2.16 干法除尘对高炉操作的要求 331
8.3 煤气的安全管理 332
8.3.1 预防煤气中毒 332
8.3.2 煤气的安全浓度 335
8.3.3 使用煤气的注意事项 335
8.3.4 煤气区域施工安全 336
8.4 煤气系统事故 338
8.4.1 煤气系统着火 338
8.4.2 煤气爆炸 340
8.5 严密性试验 342
8.5.1 严密性试验的标准 342
8.5.2 严密性试验的检查方法 343
9 高炉异常事故的处理与预防 344
9.1 风口、风管严重灌渣的处理 344
9.1.1 灌渣的原因 344
9.1.2 灌渣的处理 345
9.1.3 避免风口灌渣的方法 345
9.2 管、风口烧穿事故 347
9.2.1 风管烧穿事故 347
9.2.2 风口烧穿事故 348
9.2.3 风口爆炸事故处理 349
9.3 高炉炉皮、炉缸和炉底烧穿 349
9.3.1 炉皮烧穿 349
9.3.2 铁口烧穿事故 351
9.3.3 炉缸烧穿 351
9.3.4 炉底烧穿 353
9.3.5 含钛炉料护炉机理 354
9.4 突然停风事故 355
9.4.1 热风炉换炉误操作造成停风 355
9.4.2 鼓风机突然停风 356
9.5 高炉水压降低或停水 357
9.5.1 水压降低 357
9.5.2 高炉停水 358
9.5.3 热风炉系统停水 358
9.5.4 停电 359
10 高炉的生产组织 360
10.1 高炉炉长的重点工作 360
10.1.1 正确制定高炉的操作制度 360
10.1.2 确定日常操作规范 361
10.1.3 协调各辅助系统与高炉密切配合 362
10.1.4 及时掌握高炉冶炼外部条件的变化 362
10.1.5 防止炉况失常 363
10.1.6 参与制订开、停炉规程 363
10.2 高炉工长当班生产组织 364
10.2.1 接班前检查和交接班应该掌握的情况 364
10.2.2 对上班的操作进行分析 365
10.2.3 制定本班的操作方针 366
10.2.4 操作好本班 366
10.2.5 照顾好下班 368
10.2.6 组织好炉前操作 369
10.2.7 正确运用上、下部调剂 369
10.3 标准化作业 371
10.3.1 高炉工长标准化作业程序 371
10.3.2 高炉副工长标准化作业程序 375
10.3.3 炉前班长标准化作业程序 385
10.3.4 作业前的准备 386
10.3.5 作业程序 386
10.3.6 事故处理与事故报告 388
10.3.7 关系与信息传递 391
附图 392
附图1 高炉通用供氧工艺流程示意图 392
附图2 煤气滤袋除尘装置示意图 393
附表 394
附表1 炼钢用生铁标准 394
附表2 铸造铁标准 395
附表3 冷烧结矿指标 395
附表4 球团矿技术要求 396
附表5 冶金焦炭GAK003—2004 396
附表6 高炉、热风炉用耐火砖指标 397
附表7 高炉及热风炉用砖型尺寸 397
参考文献 398