欧阳刚

【摘 要】高炉冶炼作为当前冶铁行业生产的重要手段，在大型化高炉生产的发展过程中，提高了相应的生产效率，降低了生产能耗，在实际冶炼行业中的地位越来越突出。本文首先探讨了高炉冶炼的整体工艺过程，再之浅析了当前影响高炉生产过程质量的相关因素，最后对高炉生产过程的质量控制结合实际工作经验提出了相关的方案和建议。

【关键词】高炉冶炼；质量控制；生产过程

0 引言

随着我国的冶炼工业的不断发展以及钢铁生产量显著增加，高炉冶炼技术也在实践中得到长足的进步。当前高炉生产讲究更多的是绿色减排、高效低能。我国钢铁冶炼行业在国家相关部门的支持指导下，积极推进清洁生产技术的发展、循环经济的发展，在创新中不断提高生产效率，高炉生产也逐步实现了大型化生产。其实施来源于国家产业结构的调整以及改善环境的需求。而小高炉到大高炉的发展演变过程中也带来了相关工艺控制和质量把控的完善与升级。本文借鉴有关的质量控制理论并针对实际工作中高炉冶炼过程的质量现状，从相关的生产工艺、材料以及人机环对高炉生产过程的质量进行简单的探讨和分析，为相关研究提供一种参考。

1 高炉冶炼的过程

高炉冶炼在钢铁冶炼中，主要实质作用是将铁从铁矿石中将铁还原出来。相比其他还原方法（如直接还原、熔融还原）高炉冶炼经济技术指标都较好，工业过程也相对简单，并且在生产效率以及能耗控制方面更加显著。正因为如此，高炉生产成为当前世界冶炼钢铁的主要手段。其通过将焦炭、溶剂以及主体铁矿石按照一定的工业配比从炉顶进行分批送入。在冶炼过程中，可以使炉喉料面保持一定的高度，并且内部形成交替分层的炼料结构。也正因为这种便捷而高效的生产方式，高炉冶炼可以大规模生产，并且在实际工作中技术和工艺越来越精湛。

传统的高炉冶炼材料主要有焦炭、熔剂以及矿石。通常高炉生产是连续进行的。生产时，在炉顶加入的上述3种材料的同时可以在高炉下风口吹入相应的热风，并且喷入燃料（如天然气、煤气等）。在高温的冶炼下，燃料中生成的一氧化碳可以将矿石中的氧元素夺取出来，得到铁元素，剩下的材料也形成相应的炉渣排放出来。

传统的高炉生产工艺主要有主体系统和辅助系统。主要生产设备有高炉本体、上料模块、送风模块、燃料模块以及废渣处理。高炉本体作为高炉生产的主要设备是前期建设的重点和核心。而高炉冶炼的主要过程是炉料与燃料通过空气逆流运动形成的一系列物理反应和化学反应。

高炉冶炼主要是利用矿石在低能耗的前提下，对炉料进行控制以及燃料的运动进行控制，高效地进行铁还原以及造渣和传热，最终得到化学和物理成分较为稳定的固体金属铁。

2 高炉冶炼的质量影响因素

当前高炉生产的发展趋势是大型化生产，而这个过程中面临更多的问题和挑战需要对相应的影响元素加以控制和研究，这也是高炉炼铁质量控制的关键所在。本文结合实际工作经验对影响高炉冶炼的质量因素进行简单的探讨和分析。

2.1 冶炼原料对高炉生产的质量影响

冶炼原料是高炉生产质量的基本影响。大型高炉化生产原料必须要求是精料，也就是要求高炉冶炼的渣比必须更低，冶炼金属的性能必须更高，而对于燃料焦炭更是要求有优良的热态性能。而当前我国矿石资源的结构造成了我国铁矿石资源分布不均、资源紧缺。因此在生产过程，焦炭质量主要考虑灰分以及硫含量。而对于矿石则在选择上可以按照一定的比例进行搭配冶炼，充分考虑块矿、烧结矿等的搭配比例。再之，在冶炼原料的影响中，原料的跟踪管理以及挑选运输是冶炼原料质量控制的主要内容。

2.2 工艺对高炉生产的质量影响

工艺是影响高炉生产的重要因素。高炉生产由于后续发展的大型化使得其能源利用率高，质量也相对提高。而这也反过来要求高炉生产的工艺必须更高，否则高炉生产的优势则会失去。大型高炉生产必须拥有相应的生产工艺，特别在高炉生产的组织管理以及系统管理上，必须以高炉生产为中心，在生产过程中的应急与保障，包括异常生产的预防、高效生产及保障和高炉生产的其他相关养护。

2.3 人机环对高炉生产的质量影响

此处的人机环主要指的是参与生产的组织人员以及操作人员、机器设备、环境三大主要因素。

人员对高炉生产的主要影响在于：首先，技能水平低。由于当前冶炼生产行业的工资薪酬待遇问题，导致相应的人才流动较快，直接参与生产的人员的技能水平经验不足、冶炼操作技术也较低，这对高炉生产的质量影响颇为严重；其次，质量生产的观念不强。由于上述的影响，领导干部对于质量控制的意识也不够强，在生产利润以及竞争压力的作用下，质量生产观念对高炉生产的质量影响也越来越突出；最后，在人员的后续培训上也略显不足。由于大多数高炉生产企业在体制管理和结构设置上无法完全科学合理化，行业企业全面成熟发展还尚需时日，这导致高炉生产的培训工作并无法完美执行，对高炉生产质量的影响更是深远。

设备对高炉生产的质量影响则主要再与炉体的质量。炉体主要包含炉喉、炉体、炉腹、炉腰以及炉缸。以炉身为例，要求在预热和预还原的前提下炉料和其摩擦力要尽可能少，炉身高度也要适当。其他影响由于篇幅所限此处不再赘述。

环境对高炉生产的质量影响在于炉温控制。炉温主要指的是炉体中的铁水以及炉渣的温度，可以通过相关的检测设备的检测进行控制。高炉生产中的预测控制当然首先必须建立起相应的预测模型，并且把握相关的发展趋势对冶炼整个过程的环境进行控制。

3 高炉冶炼的质量控制探讨

作为一种连续性的作业流程，高炉生产的质量控制比一般的工业生产质量控制要求要高。高炉生产质量控制的目的在于监视整个高炉冶炼过程中不合格生产的根本。而冶炼产品的质量形成过程是一个多环节相扣，如要控制必须预防为主的过程。此处简单分析研究高炉冶炼的质量控制方案：

一是，对影响因素人必须强化综合管理，包括生产的观念以及质量控制意志的把控。其次，按照生产的系统工程原理进行有效的科学论证和长远规划，有效针对薄弱环节控制；再次，以人为本调动相关人员的工作积极性以及热情；最后，构建能够长远发展的培训体系，加强人员素质的培养。

二是，控制原料质量。原料质量在于改善入炉的燃料质量，特别是焦炭质量的控制。焦炭质量在煤比增加后，焦炭在炉内的时间影响显得更加突出。再之，必须结合实际的生产工艺技术，提高烧结矿的质量并保持其稳定性。对原料的筛选必须更加严格，减少炉料的粉末成分，并及时把握燃料的变化情况，控制其为冶炼提供更好的支持。

三是，改善高炉的炮泥质量以及入炉鼓风的质量。

四是，加强技术创新力度适当引入新型设备，并优化相应的冶炼工艺。

4 结束语

高炉生产大型化是建立在材料、工艺以及人机环等多种因素的合理安排和控制上。高炉生产是一项复杂而环环相扣的生产过程，控制其质量并保证产品的稳定和达标更是一项复杂的系统工程。本文从实际出发，结合相关的质量控制理论对高炉生产过程的工艺流程进行浅析，进一步探讨了影响高炉生产大型化质量的相关因素，并借此从材料因素、人机环等多个方面对高炉生产的质量控制提出一些见解和分析，为相关研究抛砖引玉。

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[责任编辑：王楠]