中国炼铁网移动版

结合包钢高炉生产实践，针对目前包钢高炉富氧喷吹的特点，研究开发富氧喷煤高炉操作线计算程序，计算包钢高炉生产操作线。同时应用操作线可分析操作参数对焦比的影响提出降低燃料比措施，也可依据各参数变化引起操作线的实时变化，求出实时r_d来判断炉温趋势。

Rist操作线是高炉生产的重要分析工具，可以定量分析高炉各冶炼参数的关系。操作线用“线段”定量描述高炉内“氧的迁移”的过程。既由铁矿石和鼓风带入高炉内氧的迁移到煤气中的过程，另外，操作线还化学平衡点和热平衡点。通过操作线可以分析改善高炉操作、降低能耗的方向和幅度，也可判断炉温趋势。

Rist操作线是Rist教授在1964年提出的，当时高炉冶炼以纯焦冶炼为主，入炉氢比较少，氢对高炉冶炼的影响较小，操作线比较符合高炉冶炼的情况。当前高炉冶炼喷煤量较高，入炉氢增大氢对高炉冶炼的影响不能忽略。因此，有研究对操作线进行了拓展，得到加氢操作线，其Y轴定义为（O+H₂）/Fe，X轴定义为（O+H₂）/（C+H₂），那树人认为高炉喷吹煤粉后，尽管入炉氢量增多，但相对于高炉内的铁、碳、氧的数量还是很少，而且氢多数由煤粉附带入炉的，它在操作线中不应该占据像铁、碳、氧三元素那样的位置；碳是高炉冶炼中的主要还原剂，燃料比是高炉的主要经济技术指标，由于氢不作为单独的还原剂物质使用，而是作为碳质燃料的附属物带入炉内，起到一定的还原作用。因此加氢操作线的斜率（C+H₂）/ Fe难以表示燃料比的意义，而C/ Fe才是高炉燃料比的本质。因此，他提出了保持操作线Y轴为O/Fe，X轴为O/C的基本特征，在此基础上对操作先进行拓展。

依据其拓展方法，结合包钢高炉的富氧喷煤生产实践，推导出高炉的操作线计算公式，并利用计算机技术，求出相应参数，可方便的供高炉操作人员分析高炉的运行情况。

一、富氧喷煤的操作线

参照那树人的方法，修正富氧喷煤操作线。为保持操作线的基本特征，X轴为O/C不变，代表与一个碳原子结合的氧原子数；Y轴为O/Fe，代表与一个铁原子或可还原的非铁元素原子结合及其他方式进入高炉的氧原子数。因此，修正的操作线仅需要对A点的坐标进行修正，其他特征点的计算方式与传统的操作线计算方式相同。

1、传统操作线中A点的坐标及意义

依据那树人教授《炼铁计算》、《炼铁计算辨析》，纵坐标（YA）表示矿石氧化铁带入的氧量，横坐标（XA）表示煤气利用率。

2、修正操作线中A点坐标的计算方法

由于富氧喷煤后入炉氢增加，氢的作用不能忽视。在此情形下，高炉铁矿石中铁氧化物的还原由C直接还原和Co、H₂间接还原三部分构成。由于铁氧化物中一部分氧和氢结合生成水，计算由铁矿石中进入CO和CO₂的氧时，应扣除氢还原所夺取的这部分氧。因此，A点横坐标不变，纵坐标计算公式修正为：