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焦炭是高爐煉鐵生產(chǎn)中必不可少的重要燃料。正常爐況時，焦炭在高爐中的作用包括提供熱量、提供還原劑、作為料柱骨架、提供滲碳劑。在爐況穩(wěn)定時，高爐操作上只須穩(wěn)定一定的焦炭負荷，通過調(diào)整其他操作參數(shù)就可以實現(xiàn)爐溫合適與保持爐況順行，而且焦炭的氣化和燃燒也相對穩(wěn)定，能提供相對穩(wěn)定的還原性煤氣和滲碳的碳源。但在爐況失常時，焦炭的作用很可能有一個或者幾個發(fā)生變化，致使爐況難以通過其他調(diào)節(jié)手段得到理想的調(diào)整。在這種情況下，高爐操作者有必要臨時改變焦炭的使用，補充熱源、重新分布煤氣、疏松料柱、改善爐料預熱預還原，以挽回已經(jīng)或者即將發(fā)生的失常局面，減小損失，優(yōu)化指標。

不同爐況焦炭功能的失常及調(diào)整

補充熱源。高爐開爐時，爐體溫度低，首要的是提供熱量；高爐燜爐期間，爐體帶走熱量，首要的是提供和補充熱量；高爐休風時同燜爐一樣，爐體帶走熱量較正常生產(chǎn)時多，所以也要補充熱量。在以上情況下，焦炭的其他功能是次要問題，可以先不去考慮，只考慮焦炭中實際固定碳的變化，除非有特殊原因。

另外，生產(chǎn)中還會發(fā)生熱源變化和突然中斷某個熱源的情況，這個時候首要考慮的也是焦炭的熱源功能，例如上錯料致使焦炭負荷變化、突然停止噴吹燃料、風溫波動、減氧等。無論哪種形式的熱量需求，盡早補充熱源都是正確的。熱源補充的原則是寧可過不可少。

當然，現(xiàn)實中也存在局部的熱源過剩現(xiàn)象，比如爐缸局部石墨碳堆積。而造成這種局面的原因可能不是熱源過剩，而是熱源分布的問題，要區(qū)別對待，另作處理。

重新分布煤氣。在塌料、連續(xù)塌料，低料線，懸料，管道行程，爐涼、爐缸凍結(jié)，偏行、爐墻結(jié)厚等情況下，煤氣的分布被不合理改變，恢復這些爐況首要的是保證爐況順行，在考慮控制冶煉強度的同時，改變焦炭的運用是十分必要的。保障順行首要的就是保障煤氣流的合理分布，邊緣加重時要改善邊緣氣流，氣流亂時要及時給予糾正，可以通過調(diào)整焦炭布料方式和增加焦炭數(shù)量來實現(xiàn)。但實際爐況往往出現(xiàn)操作者判斷不到位，補加焦炭盲目，帶來不必要浪費的現(xiàn)象。盡管調(diào)整爐況的原則是寧熱勿涼，但如果過多加焦，反而會再次出現(xiàn)反向爐況失常，因此一定要慎重對待。當須要通過補充熱量以微調(diào)煤氣分布的時候，可以采取溫和的手段，而煤氣流嚴重失常時則視情況采取強有力手段果斷改變煤氣分布。

疏松料柱。基于焦炭強度等變化或者塌料、連續(xù)塌料等其他原因，焦炭的料柱骨架功能也可能變化，疏松料柱就顯得十分必要。焦炭強度變化易使料柱內(nèi)部結(jié)構(gòu)過于松動，氣化和燃燒性能致使焦炭消耗速度改變，較重的焦炭負荷使焦炭骨架難以承重等，均有可能改變焦炭料柱骨架的功能。風口布局的不同和噴吹制度的不同可能使料柱的骨架功能在爐內(nèi)局部受到影響，不同的軟熔帶形狀可以改變料柱在爐內(nèi)的形狀位置，布料方式的改變可以改變料柱骨架的結(jié)構(gòu)，不同的操作爐型也影響料柱的形狀。

通過實踐積累，筆者認為死料柱是焦炭堆積形成的，對死料柱影響最根本的因素是焦炭的數(shù)量及其到達爐缸時的位置、疏松程度、堆積效果。因此，焦炭及其裝入方式通過改變死料柱決定了料柱的骨架作用，決定著高爐的運行狀態(tài)，而且調(diào)整焦炭及其裝入方式要有針對性，避免負面影響的擴大。

改善爐料預熱預還原。焦炭的還原功能和爐料的預熱與焦炭在風口前的燃燒及氣化情況關(guān)系密切，利用的是煤氣的化學能和熱能。焦炭的燃燒和氣化給高爐提供了間接還原需要的CO氣體，可同時也在削弱著焦炭的骨架作用，因此希望焦炭的反應性差點、反應后強度高點。在加入焦炭時，首先應該考慮提高煤氣能量利用率，在煤氣能量利用率已經(jīng)無法進一步提高的情況下，才考慮增加還原劑的量，因此加焦的方式要視情況而定，不是以一貫之。

綜合作用。有些爐況可能會使焦炭的多個功能同時發(fā)生變化，因此應該綜合考慮，在焦炭的補給和合理運用上下功夫。比如，懸料坐料、長期慢風和休風后的復風過程中，既要考慮熱量損失的問題，又要考慮煤氣利用的問題以免復風懸料，還要考慮料柱骨架的適應問題，以免加風過快或延誤加風機會等。在實際生產(chǎn)中因操作造成爐涼、爐缸凍結(jié)的原因可能很多，如連續(xù)崩料、管道行程。處理的時候也是不僅要考慮補充熱源的問題，還要考慮料柱松動和煤氣利用的問題。爐涼時的處理原則是讓局部料柱先松動起來，局部煤氣利用率先得到改變。

針對不同失常爐況科學補加焦炭

爐況失常時除了采取其他手段和措施進行補救外，補加焦炭是普遍采用的方法，但補加焦炭時機和方式不同，也會有不同的效果。補加焦炭概括起來大致有3種方式：增加底焦（短時間退焦炭負荷生產(chǎn)）、集中批次加焦（增加單位容積或重量的焦炭）、大量加焦（多個單位容積或重量的焦炭同時入爐）。高爐操作不要輕易加凈焦（包括集中批次加焦、大量加焦），只有在出現(xiàn)對爐溫有持久影響的因素時才用這種方式（如高爐大涼、發(fā)生嚴重崩料和懸料、設備大故障等）。

增加底焦。增加底焦是一種溫和的手段，在煤氣流變壞但能夠得到控制的情況下可以采用，比如虧料、小崩料、焦炭變化致使負荷加重時。對于因設備原因或爐溫變化引起的虧料，通常采取補充熱量、疏松料柱的方式，在噴吹量沒有富裕的情況下，適當運用增加底焦是可以達到目的的。但低于正常料線0.5米的虧料，不建議加焦。

集中批次加焦。在氣流亂但不至于無法控制的情況下，不能預見后續(xù)爐況會如何發(fā)展，此時要慎重考慮，集中批次加焦，并做更壞的打算，比如較深的崩料、量壓不穩(wěn)等。集中加焦的目的是盡快彌補熱量損失，應對可能造成的爐溫急劇下滑或其他失常情況有所準備，保證爐況順行。

大量加焦。在爐況已經(jīng)完全失常，氣流根本得不到有效控制的情況下，大量加焦是唯一的選擇。比如惡性管道、爐涼時大崩料、爐缸凍結(jié)、已知上料系統(tǒng)故障或稱量錯誤等。大量加焦首先是促使煤氣第四次分布，人為強行改變煤氣走向，其次是補充已知熱量不足或即將出現(xiàn)的熱量不足。除非萬不得已或判斷不準的情況，一般不采用此法。而一旦確定爐況性質(zhì)，有必要大量加焦的時候，果斷及時是關(guān)鍵。

綜合加焦。在實際爐況中，往往會出現(xiàn)判斷上的不及時，給調(diào)整帶來時間上的延誤，但無論哪種失常爐況，對焦炭的調(diào)整都是必要的，除了爐熱要減焦、過熱防懸料外，幾乎更多的是加焦（或改變焦炭的布料方式）。有時候會因為判斷不及時，采取增加底焦并集中批次加焦甚至大量加焦的方式應對爐況的進一步發(fā)展，這就要根據(jù)爐況具體分析。有時候也會出現(xiàn)調(diào)整后爐況很快改變的情況，此時再次適當進行反向調(diào)整也是一種對過激手段的補救，適時抽焦也是可以的。但不管如何改變焦炭的運用，都要堅持的原則是保證順行、保證爐溫。

總之，不同加焦方式的作用不同。退負荷，既使爐料的預熱與預還原都進行得更充分，又可以提高爐缸溫度。集中加焦，對高爐既會產(chǎn)生疏松料柱、改善料柱透氣性的作用，又會起到提高爐缸溫度的作用。大量加焦，一方面補充熱源，另一方面讓爐料出現(xiàn)焦窗斷層，使煤氣流重新分布，形成第四次分布。無論哪種合理增加焦炭的方式都會改善焦炭的料柱骨架功能。不合理的焦炭裝入方式不能解決爐況問題，還會起到負面作用。

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