摘 要：本文通过“风口灌渣”以及“上错料”等问题，明确提出了“凡是较大幅度的炉温下降或者炉子向凉，均不是一批料或者几批料所能够导致的！也不是‘基本配料负荷重’所致的！而是由炉墙粘结物脱落或称渣皮脱落所致”的观点；通过“滞留物”、粘结物的及时发现及时处理方法；通过“大小风机频繁倒换”的案例，通过安徽某高炉实现利用系数6.0t/（m³·d）的事例，通过高炉“炉缸冻结”事故“绝迹”的事实，提出了“有多大的风就会有多大的炉膛”以及“高炉强化程度越高越安全”的观点；通过原燃料质量对高炉操作以及炉况稳定顺行的重要性，提出了进一步提高高炉风压水平，进一步提高高炉强化水平，进一步提高喷煤比的可能性；通过高炉对块状原燃料过度依赖的问题，提出了让高炉直接使铁矿粉并冶炼出优质铁水的解决方案；文中还指出，当高炉操作者真正认识到上述问题，并实现了高度强化，以及能够让高炉直能够接使用铁矿粉，就实现了高炉的实质性飞跃，这将为钢铁企业创造巨大的经济效益，并非常有利于钢铁企业碳达峰和碳中和。
关键词：高炉操作 滞留物 粘结物 渣皮 软渣皮 硬渣皮
1 前言
前段时间，宝武钢铁集团董事长陈德容说过，“高炉是极高效率的反应器”！“要为‘保卫高炉’而战！为炼铁的荣誉而战”！“如果高炉能够实现碳减排碳中和，是完全能在未来钢铁生产中发挥巨大作用的”！笔者对此深有同感，并信心满满！因为笔者在济钢炼铁厂工作了37年，即干过炉前工又从事过高炉操作，又在技术科工作至退休，因此，对高炉有一种特殊的感情，甚至直到现在，仍然经常上“炼铁网”，仍然关注高炉炼铁方面的事情，仍然关注高炉操作方面的事情；虽然近年来“氢还原竖炉”及“全氧高炉”被逐渐炒热，但笔者认为“它们”赶上和超过现有高炉的时间还远着呢！其短时间内是无法替代现有高炉的！因为现有高炉仍然具有“其它炼铁方法”所不具备的巨大的产能优势、较低的成本优势、较高的效率优势和优良的与炼钢工序相配合的优势；只要是为高炉进一步抓好原燃料质量，进一步对高炉实施强化，进一步提高对炉墙“粘结”问题的及时发现和及时处理能力，高炉仍然能够长时间地在钢铁企业中发挥中流砥柱作用，这一地位是短时间内其它炼铁方法所无法撼动的！由于笔者发现，直到现在，在高炉操作方面特别是炉况、炉温把握方面以及高炉强化方面、提高喷煤量方面，有些问题有些人甚至至今还仍然没有认识清楚，例如对高炉冷却壁损害极大的所谓的“中部调节”仍然还有人在用！为此，笔者觉得非常有必要，从个人在高炉操作方面的感受、认识，以及以往针对高炉操作方面所进行的一些研究探索角度，从宏观方向做一下叙述，以便于炼铁界同仁了解或者研究，由于其中一些见解属于首次提出，极有可能引起争议，甚至批评甚至提出反对意见！总之，只要是为了高炉炼铁事业的发展进步怎么讨论怎么辩论都行。
2 从事高炉操作期间所遇到的印象较深的问题及其处理方法以及认识和随后所进行的研究与探索
2.1、 风口容易灌渣问题
笔者1976年至1988年从事高炉操作。那时候的高炉，原燃料质量差且不稳定，鼓风机能力不足风压水平低，技术装备比较差机电设备故障频发，加上“人工上料”（此时的人工上料虽然已经是在室内通过拨动开关进行远程操作了，但由于其操作仍然属于单一开关对应单一的“闸门”或者振动筛或者漏斗，因此仍然属于“人工上料”）随意性强，易导致炉温波动和炉况波动；由于上述原因也致使高炉操作难度极大，崩料、悬料几乎是家常便饭，风口灌渣、炉缸冻结几乎每座高炉每年至少发生一次，因此，高炉生产技术指标普遍较差；特别是刚入职高炉值班室的前两年，高炉风口灌渣事故较频繁，最严重时甚至一周发生一次！实在令人不解！但当时的老师们却都说是高炉风压低“边沿发展”所致！但从处理风口前“渣壳”时却发现，在炉内的风口前圆周上均有很厚的粘结物存在，同时在“抠出火管内残渣”时，有一位帮着“打锤”的上料师傅说，就是连续几批料“只上矿石不上焦炭”也不至于这样？这句话深深地记在笔者心中。
2.2 、上料工“插错程序”连续4个多小时少上一车焦多上一车矿
某天早晨6点多在一次“变料”时，某上料工“插错程序”，将原本一车焦炭的位置错当成一车矿，插在“程序插孔”中（由于当时没有计算机控制上料，只能利用两排程序插孔来变换装料程序和装料顺序，即一排是焦炭插孔一排是矿石插孔，即插头插在焦炭插孔中就上焦炭，插在矿石插孔中就上矿石），直至上午10点多钟又去“变料”时才被发现，至此已经连续4个多小时少上了一车焦多上了一车矿，累计欠装焦炭量已达25t以上，于是将此事报告了炉长，由于当时炉况本身还没有出现任何反映，笔者建议只补充所欠焦炭的1/2就行，然后采取提高风温并适当减风的方法予以应对，但炉长不敢采纳，随即补足了焦炭；结果：不但没有发生风口灌渣反而因为补焦“过多”造成高炉大幅度“返热”而发生了悬料；这一案例正好验证了上面“上料师傅”所说的那句话。通过上面两件事情使笔者认识到：凡是较大幅度的炉温下降或者炉子向凉，均不是一批料或者几批料所能够导致的！也不是“基本配料负荷重”所致的！而是由“炉墙粘结物脱落或称渣皮脱落”所致！因为只要风口前没有明显的“下大块”现象，就说明其“粘结物”脱落的位置较高，至少是在炉腰以上，甚至是在“软融带”部位下来的，之所以造成较大幅度的炉温下降或者炉子向凉，就是因为其“粘结物”在下降过程中吸收大量的热，而其到达风口时就已经“熔化”了，但在风口前仍然会显示出“凉”和“下料块”；而“炉腹粘结物”的脱落，由于位置较低其大块没有足够的时间熔化，就在风口前呈现出明显的“大块”，并且“炉腹粘结物”脱落是最危险的，是最容易导致“风口灌渣”和“炉缸冻结”的。
2.3 成功地防止了一次“风口灌渣”以及“风口区域冻结”事故
记得有一次风口前面突然大面积“下粘结物”，风压快速“爬升”，“探尺呆滞”下料不畅，逐渐地风口前开始“飘渣”，随后开始“涌渣”；按照常规，遇上这种情况往往都是先进行“减风”，但此时却不能减风，只要一减风风口立即就会“灌渣”，如果风口灌渣，则“休风”处理灌渣期间必然致使风口区域本来就温度不足的炉渣会迅速“凝固或称冻结”，后面的处理将面临巨大的难度；由于深知这一点，于是决定暂时不减风，立即安排打开渣口放渣，结果渣口打开后出现“空吹”，一点渣也没有；由于知道上一炉铁放的很干净，又知道了渣口无渣，便确认炉缸内基本上没有多少渣铁；但仍安排立即打开铁口，当铁口打开后只排出很少的铁渣便开始“空吹”，于是坚持铁口“空吹”达半小时之久后，风口前飘渣、涌渣现象暂时消失，即风口前的渣通过炉缸中心被吹到炉缸下面去，但风口区域大量的粘结物仍然存在，并且此时高炉已经处于“悬料”状态，于是便实施“拉风坐料”，“坐料”后风口区域的粘结物落入炉缸，风口解围，炉子风口以上恢复正常，但炉缸却是特别“凉”的，随即采取集中加焦的方法用于恢复炉缸温度。通过这次成功处理的案例，认识到当风口区域突然出现大面积下粘结物时，首先判定它是否是“炉腹粘结物脱落”，同时要判断并确认炉缸内（这里指风口以下区域）是否有空间，只要炉缸内有空间，就完全可以不急于减风，但必须要及时打开铁口，使风口通过炉缸中心向下达到铁口保持一条的“通道”（因为一般情况炉缸中心的温度都是比边沿的温度要高的），以便于风口前的渣、铁能够顺利进入到炉缸下部，只要把握好这些原则，就能够避免风口灌渣甚至延伸成为“风口区域冻结”（实际上就是炉缸冻结）；关于现在的高炉为什么很少见到“炉缸冻结”了呢？后面还有专门叙述。通过上面的叙述还能够看出：“炉墙下粘结物”或者“下渣皮”，特别是炉腹部位的“粘结物”或者“渣皮”才是高炉操作最难应对的，也是炉温快速下降的元凶！
2.4 关于上“洗炉料”容易引起“炉凉”的问题
1980年以前，由于当时高炉风压水平低，原燃料质量差且波动频繁，非常容易导致炉墙“粘结”；通常情况下，当确认炉墙有粘结现象并且影响到炉况、影响到经济技术指标时，一般需要采取“热洗炉”的方法处理；所谓的“热洗炉”，就是“多加焦炭”同时改上“倒装料”，所谓的“倒装料”就是把焦炭布到靠近炉墙的边沿区域，用于发展“边沿气流”，利用温度较高、较发达的“边沿气流”来清洗粘结物；对于“热洗炉”当时普遍认为：需要洗的东西——“粘结物”应该是在上了一段时间的“倒装料”后才能够下来，因此，在安排“洗炉料”时，往往把较大的加焦量都安排在后面，往往是按照先加一车焦再上7批倒装料作为一组，上2～3个循环后，才把加焦量逐渐加大，其结果是倒装料还没有下来炉子就先“凉了”，最严重的一次则造成了风口灌渣，自此以后，甚至有人谈到上倒装料洗炉就有些恐惧；但笔者认为只要把预定在后面加入的焦炭提到前面来就应该能够解决这一问题，于是便利用当班上洗炉料的机会，把焦炭提前加入；其具体方法是：在上倒装料前20批时就先集中加入4车焦炭（当时的高炉是255m³，一车焦炭的重量是1.1t），在开始上倒装料时再集中加入4车焦炭，随后在上倒装料的同时逐渐递减加焦量，在加焦炭总量与计划洗炉用加焦总量相等的情况下，成功地避免了炉凉，并且顺利地完成了洗炉；自此以后该方法得到了大家的认可并相继采用。上述方法的成功应用，彻底改变了人们在热洗炉方面的操作习惯，也为后面“集中加焦”方法的更灵活应用提供了借鉴；甚至将“集中加焦”作为了一种日常操作的方法，用于清洗炉墙上的“滞留物”，为此笔者还撰写了一篇名为《“调节层”在高炉日常操作中的应用》的文章，发表在1993年《炼铁》第三期上，得到了不少人的引用。关于上几批洗炉料后为什么就会发生炉凉的问题，笔者认为：当用于“洗炉”的“倒装料”入炉后，其边沿气流迅速得到发展，其中大量的煤气被“白白地放走”（即没有参与间接还原），由于其煤气利用率的迅速降低和间接还原的减少，相当于其倒装料前面的“正常配料”的“配料负荷被加重了”，这才应该是倒装料还没有下来炉子就“先凉”的主要原因。
2.5 关于“滞留物、粘结物、渣皮、软渣皮、硬渣皮”如何判别和如何处理的问题
2.5.1、关于“滞留物、粘结物、渣皮、软渣皮、硬渣皮”的判别
“滞留物、软渣皮、硬渣皮”的名词是笔者提出的，其中“滞留物”较早出现在《“调节层”在高炉日常操作中的应用》文章中；“软渣皮、硬渣皮”是笔者在本文中为了区别“粘结物与渣皮”而提出的；之所以提出这些词语一是为了便于叙述，二是为了容易让大家识别，以便于在遇到时不够有针对性地做出恰当合理的应对。“硬渣皮”一般是粘结在炉腹部位，并且比较罕见；只有上世纪八十年代初，频繁尽兴“大小风机倒换”时笔者才遇到过两次，一次幸好是在高炉中修扒炉时脱落的，除延长了“扒炉”时间外，没有造成其它影响；另一次则是在正常生产期间脱落的，该“渣皮”脱落后像“铁板”一样一下子“挡在”风口前面，几乎全部风口瞬间变黑，用钢钎一捅便“当当”地向后反“弹”，很快上面下来的渣铁都被堵在风口前，风口小套接二连三地烧坏，随后又有几个风口中套被烧坏，最终导致炉缸冻结！遇上这种情况简直是一点办法都没有！因为炉缸内没有这么大的承受能力！ 现在通常所说的“渣皮”一般都是指“软渣皮”，即从风口前上面慢慢地往下降落的，并且还能够在风口前熔化的；关于“软渣皮”与“粘结物”与“滞留物”的界定问题，济钢这边曾经统一过口径，指如果相邻的4个风口同时并连续下“粘结物”，就可称为下“渣皮”，即认可“软渣皮”也是一种“粘结物”；“滞留物”实际上也是一种“粘结物”，是指能够确认的是在短时间内沾上去的或者是刚刚沾上去的东西，一般是指两天内刚刚沾上去的，沾上去时间稍长一点的就被称为“粘结物”或者“渣皮”了。
2.5.2、关于炉墙上“滞留物”及时发现的方法及其简单易行的清理措施
笔者当班时曾经通过对入炉原燃料的质量，包括“目测外观质量”，以及炉温趋势和气化冷却汽包排气情况，以及料车装料情况、“探尺”钢丝绳松紧等多方面进行综合判定，并通过自己多次应用和经验积累，认为对判断炉墙上是否有“滞留物”能够有较高的命中率，只要坚持应用并养成习惯就能够越用越熟练；同时结合已经掌握的能够及时清除“滞留物”的“集中加焦方法”，就能够很好地稳定炉温和稳定炉况（见《“调节层”在高炉日常操作中的应用》）。由于上述方法涉及的“观察点”太多，无法让更多的人掌握；后来笔者发现，通过理论出铁量和实际出铁量作对比的方法也能够及时发现“滞留物”的存在，并认为不管是“滞留物”还是“粘结物”其内部都是含有“铁元素”的，其最终都是能够通过出铁量体现出来的；于是觉得，如果能够让工长炉炉都能够拿理论出铁量与实际出铁量做对比，并养成炉炉对比、班班对比、天天对比的良好习惯，就能够及时发现炉墙上是否有“滞留物”，并能够及时采取措施予以清理，就能够避免将“滞留物养成粘结物”；为了便于推广应用，笔者曾做过一段时间的统计，发现正常情况下其每天的理论出铁量和实际出铁量的两条曲线基本上是平行的，即理论出铁量一般都会大于实际出铁量，因为当时计算理论出铁量采用的是简易算法，即不考虑除尘灰里面的铁份，同时还发现了两条曲线之间的距离在“逐渐拉大”后又出现了“相交”的现象，经分析比对确认，其“逐渐拉大”有两种原因，一是实际出铁量减少，理论出铁量不变；二是理论出铁量在增大，实际出铁量不见增长；这两种现象均说明“滞留物”在逐渐形成；而“相交”则说明实际出铁量突然大于理论出铁量，则说明“滞留物”已经脱落；于是认为该方法简单易行易于掌握，并觉得非常有利于高炉操作管理，于是1998年提出建议后被厂长采纳，并安排所有高炉采用，并一直沿用到2017年济钢停产，实际上已经让高炉操作者养成了一种有益于高炉操作的良好习惯。这期间还不止一次地通过理论出铁量计算结果，及时发现铁水地磅“缺斤少两”的“失准”问题，并通过及时向上级部门反映并及时安排校准，为炼铁厂挽回了不应有的损失。当前几乎所有的大型炼铁厂高炉，几乎每个罐位的下面都安装了轨道衡，这将更加有利于理论出铁量与实际出铁量的对比，将更加有利于炉墙“滞留物”的发现。如果从新建高炉投产开始就不间断地采集并积累理论出铁量与实际出铁量对比的数据，并结合当前的大数据的分析能力，将更加有利于随时发现炉墙“滞留物”或者“粘结物”是否形成是否存在，以及存在多少，以便于做出恰当的应对措施，以便更加有利于高炉操作管理。由于前面说过上世纪八十年代能够通过“气化冷却汽包排气情况”判断炉墙上是否有粘结物的问题；但自1989年以后，济钢350m³高炉开始改为软水密闭循环冷却，采用软水密闭循环后一时间没有找到合适的判断炉墙粘结的方法；至九十年代中期，笔者通过在冷却壁冷却水的出水管上安装“双金属片温度计”的方法，发现对于及时判断炉墙是否粘结有一定的作用，但是由于每次查看其出水温度都需要爬到炉体上去，显得十分不方便；由于当时在炉子圆周上同时安装了6支“双金属片温度计”，通过几年的观察，发现有时候各温度计的显示值存在不同，于是便结合炉身温度、炉喉温度进行分析，认为应该是其圆周上粘结物的厚度“不一致”所致；于是通过公司立项，与钢研总院合作开发了“高炉冷却壁冷却水进出水温差检测系统”；该系统2001年在6#350m³高炉安装实施，打算利用该系统能够及时发现炉墙粘结以及粘结部位并通过具体温度值假定出一定的厚度值，但由于数据采集量太大，人工分析难以招架，再加上当时的计算机的处理能力不足，最终也没有扑捉到具有实用价值的数据，为此感到非常惋惜！通过大家对炉墙粘结问题的持续关注，又找到了更加简单的方法，就是直接利用冷却壁冷却水出水总管的总的出水温度与总的进水温度的对比，来观察其水温差，直接用总的水温差来判断炉墙上是否有粘结现象，不再考虑局部粘结问题；该方法自2007年由厂领导推广应用，并依照各个炉子的具体情况选定各自适合的水温差，并要求各班工长按照该值，通过调整边沿的布料圈数或者布料角度，来保证水温差的稳定，如果发现水温差有降低趋势，可以通过在边沿增加一圈焦炭或者减少一圈矿石的方法，或者采取向边沿部位增加“半度”的布焦角度，或者减小“半度”布矿角度的方法进行灵活调整，直至2017年济钢停产，各高炉已经把该方法运用到炉火纯青的程度！由于能够有效地及时地发现炉墙粘结，并能够及时将 “滞留物”清除，使高炉炉墙粘结问题得到了有效地防止和控制，使高炉炉况能够持续稳定顺行，使1750m³高炉利用系数达到了3.0t/(m³·d)的历史最好水平。在及时清理炉墙粘结物（滞留物）的方法方面，除了上面所说的调整边沿布料圈数和角度外，还有单纯“集中加焦”法和“集中加焦+‘集中投球’”法；所谓的“集中投球”就是“整批”地使用球团矿并单独“打料”，该方法的原理就是充分利用球团矿的“酸性”和较高的“氧化铁”含量来清洗炉墙，只要做到及时使用，其对于炉墙的清洗效果是非常明显的，济钢自2007年起，几乎所有高炉的工长人人会用。
2.5.3、及时清理炉墙上的“滞留物”（粘结物）需要工长的责任感需要炉长的宏观管理
上面谈了如何及时发现炉墙上“滞留物”（粘结物）的方法和具体的清理方法，笔者认为，除此之外还需要炉长的“宏观管理”，即把具体操作细节交给工长去做，“放权”于工长，让工长大胆地去应用，只有这样才能够锻炼出一支有责任感、有担当的、技术过硬的高炉操作者队伍；不要怕工长用错，用错一次，下次就不会再错了，最终受益的还是“炉子”，“炉子受益”了大家都受益！如果炉长不授权，工长永远得不到锻炼，也不可能在关键时刻拿出准确果断的处理措施，也不会增强工长的责任感，如果工长没有责任感，不敢于及时采取措施处理，对于高炉来讲其结果就是把“滞留物”养成“粘结物”，把“粘结物”养成“炉墙结厚”甚至“结瘤”。因为笔者对此有非常深刻的感受，就是某年在值班时发现了炉子有粘结现象，曾几次建议炉长采取措施处理，炉长却说“看不出来”不愿意处理；好在那次的粘结均是呈“滞留物”状态的，并且是大约两个班的时间“往上沾”，一个班的时间脱落，几乎呈周期性，一连好几天都是如此，向炉长反映又无果，无奈之下，自己冒着违反纪律的风险（所谓违法纪律是指当时炉长没有“放权”，工长通常最大的加焦量权限是两车，工长除了能够适当调整一下负荷、调整一下风温外没有其它权限），于是在炉子“向凉时”（即滞留物开始下来时）采取“集中加焦”（一次加入4车）的方法，一连几天均利用当班时间（即炉子“向凉时”，滞留物开始脱离时）“集中加焦”，彻底处理好了当时的“滞留物”粘结、脱离频繁的问题；由于对那次处理的成功，因此印象特别深刻，后来才总结性地写出那篇《“调节层”在高炉日常操作中的应用》的文章；从此以后也得出了高炉操作最大的问题就在于“炉墙粘结问题”的结论，并认为只要把发现、防止和避免“炉墙粘结”工作做好了，高炉就无往而不胜！关于“炉温‘向凉‘不是基本配料负荷所致的”问题，笔者当班期间专门做过几次尝试，就是在发现风口“向凉”并零零星星地下一下小块的粘结物时，不按照常规先“轻负荷”，即每批料减少100kg或200kg矿石，而是全面对炉况运行情况进行评估；首先要知道炉墙大约有多少粘结物（当时是看气化冷却的汽包排气情况），对炉况安全能够构成多大威胁；二是观察确认原燃料质量（即查看近几天理化指标的变化趋势，目测外观质量变化情况），核对装料情况和基本配料负荷；通过上面一系列分析确认后认为：炉温下行纯属“下东西”所致，与原燃料质量与基本配料负荷没有关系，于是果断采取“集中加焦”的方法，而“没有减轻基本配料负荷”；当“集中加焦”下来后迅速补充上“炉缸内损失的热量”，炉温随即恢复到正常水平，大幅度减少了因“轻负荷”提升炉温，以及事后再“加负荷”降低炉温的“过渡期”，非常有利于炉温稳定和炉况稳定，也有利于高炉增产和节焦；但敢于如此操作是必须要有一定责任感和技能的！为此笔者才在上段专门要求炉长放权！这才是为了彻底搞好高炉操作的初心所在！因为只有这样才能够使高炉长治久安。通过上面2.5.1、2.5.2、2.5.3和前面的2.1 、2.2，完全能够认识到，“凡是较大幅度的炉温下降或者炉子向凉，均不是一批料或者几批料所能够导致的！也不是‘基本配料负荷重’所致的！而是由‘炉墙粘结物脱落或称渣皮脱落’所致！”该结论是笔者通过多年的高炉操作经验结合持续地跟踪研究所发现并归纳总结出来的！
2.6 关于“微风洗炉”及“休风洗炉”的问题
1981年底至1982年初，是济钢第一座255m³改350m³高炉投产的初期，上料系统因机电设备故障影响上料的事情频发，“空料线慢风待料”现象几乎天天发生；由于当时的“领导不允许轻易休风”，致使有时候不得不使用“风闸放风”来“减风”，其风压水平最低时曾经减到80mmHg柱（即只有10.6kPa），几近休风！当能够上料以后又迅速“赶料线”加风，虽然如此折腾，但炉子本身非常好操作，只要“赶上料线”加上风去，炉子就能够顺行；起初笔者也不得其解，随后通过反思认为，“领导不允许轻易休风”实际上是“歪打正着”了！正是由于“领导不允许轻易休风”，而使炉子经常处于“微风洗炉”状态，正是由于能够及时“微风洗炉”，才使得“炉墙特别干净”，才使得炉子任意赶料线任意加风而炉况不失常！不难看出“炉墙干净”对高炉操作、对高炉炉况顺行是多么的重要！后来一直想利用该原理创立一个“微风洗炉方法”或者“休风洗炉方法”，以便于增加一条炉况处理方面的选项；但几经建议均未能得到有关领导的认可！希望看到该报道的热心领导能够有机会安排一试，以便于为高炉操作调剂增加一个选项。关于“休风洗炉”笔者也曾不止一次地建议，但均未能得到认可！但笔者仍然总是在寻找机会想办法去找到能够有说服力的证据；曾几次在高炉休风换风口时，笔者就拿着测温仪到炉身中部去测量“支梁水箱”中间“方孔”内的温度，发现正在换风口的正上方的“支梁水箱”中间“方孔”内的温度明显高于没换风口部位的温度（其温度高是因为“开着风口”进氧气产生燃烧升温所致）；还发现高炉休风后上述“支梁水箱”中间“方孔”内的温度明显高于正常生产时的温度；通过这些测量比对加上“热向上”原理，认为当高炉休风后如果打开“窥视孔”，其风口前就能够处于自然燃烧状态，而此时的燃烧状态就相当于上面所述的“微风”状态；因此，笔者认为利用休风机会处理（清理）一下炉墙应该是一个绝佳的机会！它不仅能够清洗炉腹、炉腰部位的粘结物，而且对于正常送风状态甚至“热洗炉所够不到”的“炉身中部”的粘结物也能够顺利地洗下来；只要是上料系统和料面具备打料条件，只要在休风状态仍然能够打料，只要能够及时采用打料方法控制住炉顶温度，该方法就能够使用，并且不占用正常生产时间，应该说如果掌握了该方法，将非常有利于及时利用休风机会清洗炉墙粘结物，只要是炉墙干净就非常有利于高炉长期稳定顺行。
2.7 关于炉缸凉、热及炉缸粘结甚至炉缸堆积问题
大家知道，业内通常所说的“炉缸”，实际上是指“风口以下”的炉缸部位；所谓的炉缸凉、热及是否粘结也是指“风口以下”；通过上面2.1、2.2和2.5、2.6的叙述，结合高炉的工作原理，应该能够想到，炉缸“风口以下的区域内是不再产生热量的”！因此，它的凉、热均由风口以上所决定！参照上面四段的叙述，不难想象，只要风口前连续下粘结物，其炉缸（指风口以下部位）就必然会凉！如果风口前下过一段时间的粘结物，并且不能马上给炉缸补充足够热量，炉缸就会“粘结”，当粘结的“多了厚了”就成为了“炉缸堆积”；当“炉缸堆积”形成了，再去处理其难度就比较大了，这和上面所说的炉墙上刚刚粘结上去的“滞留物”一样，如果不能“马上处理”就会“被冷却下来”形成“结厚”，其“结厚”发生在炉缸就是“炉缸结厚”，其结厚的程度影响到炉况或者影响到生产技术指标了就属于“炉缸堆积”了。这里所说的“马上处理”就是像前面所说的对待刚刚粘结在炉墙上的“滞留物”，如果不能够“马上处理”就会形成“炉墙结厚”的情况一样；对刚刚从风口上面下到炉缸里来的“粘结物”也应该看作是一种“滞留物”，如果不能够“马上处理”就会成为“炉缸结厚”，如果还不进行处理就会成为“炉缸堆积”；其演变过程实际上是一个非常简单的“降温过程”；其原理就是：刚刚下来的“粘结物”还是能够“熔化”的，只是比“正常温度”稍微低了一点点，当其通过风口前时虽然被进行了“加热”，虽然勉强达到刚刚能够“熔化”的程度，但该温度距离正常的渣铁温度还是有明显差距的，但是它相对于“结厚物”和“堆积物”来讲，其温度还是“比较高”的，如果这时能够及时对其进行“加温”处理，它就能够迅速地熔化，其所需要的热量仅相当于处理“炉缸结厚”或者“炉缸堆积”的几十分之一，这一比值是笔者经过了测算过的；因此，在识别和防止“炉缸结厚”或者“炉缸堆积”方面，济钢的意识还是比较超前的，曾以技术科的名誉召开会议并“发文”，明确告诉炉长允许在4个风口连续下粘结物的时候，允许工长采用“集中加焦”；实践证明，及时采用“集中加焦”的方法是非常有效的，它不仅能够及时清除“炉墙粘结物”即“滞留物”，也能够及时处理“炉缸粘结物”——也是一种“滞留物”（指刚刚下来的）；而且通过及时处理还不会给高炉留下后遗症，因为它们都是刚刚沾到炉墙上去或者刚刚下到炉缸里来的，相对于“已经沾上去的”其温度还是比较高的，只要是再“多”给它增加一点点热量它就不会被“冷却下来”沾在炉缸上面，这一点应该引起大家重视和理解；对于原燃料质量较差且容易波动的厂家，对于遇到突发性原燃料质量变差而造成的风口前连续下来粘结物时，只要掌握了上面所述的识别方法和判断方法，并及时准确地采用“集中加焦”（集中投球）方法处理，不仅能够减少“炉缸粘结”的几率，还能够减少炉况失常的几率。
2.8 关于“中部调节”是否有必要和对冷却壁的损害问题
所谓的“中部调节”一般是指“降低炉腹、炉腰和炉身下部的冷却强度”即减少冷却水量，该方法济钢在1996年前也用过，发现不但效果“甚微”甚至没有效果，而且发现对冷却壁的损害却十分巨大！因为采用该方法的目的是为了“处理炉墙粘结或者结厚”；但笔者曾发现当炉墙局部的粘结物脱落以后，对于圆周上来讲，该局部就像是出现了一个“缺口”，此时，就会有相当一部分煤气流会集中到此处，致使该部位的气流就像“火焰切割”一样无情地冲刷该部位的冷却壁，加上此时冷却壁的冷却水流量已经减少，其冷却壁很快就会被烧坏；因为大部分高炉的冷却壁是无法进行局部提高冷却水量（或称冷却强度）的，当发现局部粘结物脱落以后，即使想为其提高水量也无法操作！研究还发现即能够为其提高水量，但由于该局部的热流强度太大，其冷却水对冷却壁的保护作用也十分有限！通过上述认识提出“废除中部调节”的建议，1996年被厂长采纳后，济钢再也没有使用过该方法处理炉墙结厚，因为该方法“反映迟钝”并且不可控，远不如在炉内及时加焦设置“调节层”或者采取适当放开边沿气流的方法来得快效果好；然而笔者发现直到去年还有厂家采用“中部调节”的报道，为此，笔者认为仍然有必要撰写该段，以便于让更多的人了解，以便于选择采用更块更好的炉内“清洗”方法予以处理，以便于在维护好炉体的情况下快速恢复炉况。
2.9 关于“调风口、堵风口”以及“风口流量检测”方面的探讨
多年以来，“调风口（即调整风口小套内径的大小）、堵风口”几乎成了高炉操作的一部分，对于“堵风口”，笔者认为特殊情况下，如某风口下面炉缸部位侵蚀严重或者温度过高，临时堵住该部位的几个风口是有作用的也是必要的；如果是休风后刚复风，临时堵住几个风口以利于回复炉况，也是正确的；但对于说堵上几个风口就能够“提高鼓风动能”，依靠“提高鼓风动能”来恢复炉况的说法不表示赞同，因为笔者没有发现单纯依靠“鼓风动能”指导高炉操作能够成功的案例！对于“调整风口”，笔者认为基本上没有任何实际意义，甚至是一项劳民伤财的事！因为笔者发现所谓的“局部有气流”甚至“局部有管道”，只要一次“休风”甚至一次“拉风”就能够解决，因为“休风”或者“拉风”按照现在的话来讲，就相当于计算机的“重启”，只要及时地对炉子进行“重启”一下，炉子的气流基本上就均衡了，没有必要进行调整风口；其“通过休风调风口后炉子变好了”的说法，笔者没有找到可靠的证据，为此无论是在从事高炉操作期间还是有机会参与讨论高炉操作事务，从来没有赞同过“调整风口”；因为“炉子通过休风调整风口”后变好了，实际上起作用的应该是“休风”而不是“调整风口”，因为调整几个毫米的风口直径对于整个炉子来讲，对于有十几个甚至几十个风口的高炉来讲是不会有多少作用的！况且笔者发现现在有很多的工长已经不太关注“看风口”了，其哪一个风口处“有气流”有“管道”基本上是发现不了的，而且对于有几十个风口的大型高炉，即使看了风口，究竟那个风口凉那个风口热都不可能记得清楚！为此，笔者专门写过一篇“关于调风口与堵风口”的专题文章，以后有机会再发表，希望感兴趣的朋友及时关注。为了为高炉提供更多有价值的操作参数，笔者曾对高炉“风口热风支管的流量检测”问题进行过研究探索，特别是2002年在3#350m³高炉做过实验，最初是在一个风口的“鹅颈管”内部，安装了一个用耐火材料制成“圆缺式流量检测元件”，通过该元件和差压变送器获得的差压值，通过PLC模块以及计算机系统，获取该风口支管的热风流量参数，该系统用了一段时间后，扑捉到一次该风口流量突然降低，并且在该现象后15分钟左右高炉发生了悬料，由此认为如果将全部热风支管都装上“热风支管流量检测”，将有可能为高炉操作提供一定的圆周工作情况参数，甚至能够及时发现“悬料”、“管道”等征兆；于是与安徽工业大学合作开发了有关软件，并在该高炉的14个热风支管上安装了流量检测元件，但遗憾的是，经过了一段时间的跟踪研究，没有得到有指导作用的参数，并且由于所采集的参数过多和当时计算机能力的不足，加上又没有现在的大数据分析，后来就没有继续向下跟踪研究。
2.10 从“大、小风机”频繁倒换所产生的联想到建议大型高炉进一步提高强化水平
1981年济钢第一座255m³改350m³高炉投产后，由于电力紧张，为其配备的1000m³/min电力鼓风机经常被迫停运，只能让其使用原为255m³高炉配备的700m³/min蒸汽鼓风机，为此，该高炉经常需要进行“大、小风机来回倒换”；按照“常理”，“大炉子”采用“小风机”应该是处于“慢风”状态，应该是“边沿发展”才对，但事实并非如此！当由“大风机”换上“小风机”后，其炉喉煤气曲线显示出“非常漂亮的双峰曲线”，一点也看不出任何边沿发展的迹象！并且炉况也能够稳定顺行一段时间；当由“小风机”换上“大风机”后，其炉喉煤气曲线则立即呈现出“馒头形”，即典型的“边沿非常发展”曲线，而且“炉子不吃风”，即风加不上去，风机的能力发挥不出来！只有采取“热洗炉”的方法先“洗洗炉”，然后才能够逐渐把风加上去。增加上面一段的叙述的目的是为了说明一个问题，就是“有多大的风就会有多大的炉膛”，“风小”炉膛自己会“自动变小”即通过粘结而变小的！也就是说“风越小”炉子越容易“粘结”，其“粘结物越厚越不安全越容易出现风口灌渣炉缸冻结等事故”，这才应该是上世纪七、八十年代的高炉容易发生风口灌渣、炉缸冻结事故的真正原因！通过上面的这一段的叙述还能够让大家知道，所谓的“大风”并不一定能够“吹透中心”；所谓的“小风”也不一定“发展边沿”，而且“小风”更容易边沿“粘结”直至“炉墙结厚”，正像前面2.1所叙述的，风口灌渣后所看到的风口前圆周上有一圈厚厚的粘结物的情况一样，都是“风小”高炉强化程度不够所致。由于笔者在炼铁厂工作期间，亲历了改革开放以来济钢高炉发展进步的全过程；因为济钢高炉的发展进步是能够代表全国中小高炉发展进步总趋势的，因为在高炉改造进步的很多方面，济钢一直是走在前面的；如济钢是第一个将255m³高炉改为350m³高炉的厂家；济钢是最早提出高碱度烧结矿配酸性球团矿的厂家；济钢是第一个参与开发并率先使用高效振动筛（即棒条筛）的厂家；济钢在提高高炉风压水平提高强化水平方面也不落后，曾在整个九十年代各项生产技术指标都处于全国前三名的位置；除此之外，笔者发现随着原燃料质量的改善和提高，随着高炉操作水平的提高，随着高炉强化水平的提高，特别是自上世纪九十年代初起，高炉风口灌渣以及炉缸冻结事故渐渐地“绝迹了”！这一现象充分证明，在原燃料质量改善与提高、高炉操作水平的提高、技术装备的进步包括计算机控制上料和高效振动筛的使用，这些基础条件的保障下，通过不断地改造风机提高风压，从而大幅度提高了高炉的强化水平，实现了生产技术指标的不断突破，实现了经济效益的不断提升，这一切充分验证了一个道理：就是“炉子越强化越安全”！关于高炉强化问题。笔者认为在原燃料质量、高炉操作水平、先进技术装备这些基础条件的保障下，通过提高风压就能够大幅度提高高炉强化水平（当然与之配套的煤气系统必须提高耐压等级，这些暂不在这里讲了），这应该是一条非常经济的“捷径”之路。两个月前看到安徽某800多立方米高炉实现了利用系数6.0t/（m³·d）的突破！为其它高炉提高高度强化水平树立了榜样！更令人振奋的是，该高炉的综合焦比只有485kg/t，明显低于强化水平比它低的同类型高炉！虽然其富氧率高一点，但也应该是值得的！因为它的产量相当于两座相同类型利用系数为3.0t/（m³·d）高炉，仅在节约投资和减少运行成本方面就已经获得了很多收益，在单位面积创造产值（即衡量每亩土地创造产值的指标）也应该是最高的，非常值得各炼铁厂家效仿！由于该高炉所使用的风压是408kPa，已经达到了3200m³高炉的风压水平，通过对比是否应该想象3200m³高炉的进一步强化的潜力有多大！还有，如果将利用系数6.0t/（m³·d）的高炉喷煤比由现在的149kg/t提高到200kg/t以上，它还将能够进一步提高利用系数。不知大家是否注意到，直到近期仍然能够从某些文章和报道上看到，某某4000m³米级以上高炉的某个或者某几个“风口”被上面下来的“大块”给压坏了！通过这一现象首先能够想到，其“大块”的体积和重量应该是十分巨大的，如果按照能够压坏风口小套计算，至少也要“上百吨”重！还能够想到：重量如此之大的“大块”在炉内是需要占用很多“空间”的，并且大块“体积”所占用的“空间”，在其炉内应该是“闲置”的或“不工作”的，是没有被充分利用的！如果按照上面“大、小风机倒换的案例”分析，不难理解，之所以在炉内能够生成如此之大的“大块”，就是因为“风小其炉容自己变小”，是“炉子自我调整”所致的产物；如果上面所述的“大块”发生在小高炉上，则不可避免地会引起风口灌渣甚至炉缸冻结，好在大型高炉具有足够大“炉缸热容量”具有足够大的承受能力，否则其结果也应该与小高炉是一样的！由此联想认为，大型高炉“下大块”压坏风口的事情，所反映出来的问题就是“风小”其强化水平不够！如果按照上述利用系数达到6.0t/（m³·d）的高炉风压水平推算，4000m³级以上的大型高炉的风压水平至少应该提高到1000 kPa，其利用系数至少应该达到5.0t/（m³·d），到那时则肯定不会发生“下大块”压坏风口的事情了！这就正好符合前面所说的“高炉强化程度越高越安全”，“有多大的风就会有多大的炉膛”的观点。实践证明：高炉高度强化的趋势是不可阻挡的！因为它是从实践中“干”出来的！现在已知的强化水平最高的、并且最早的应该是烟台铁厂的13m³高炉，其最高利用系数曾达到过7.2 t/（m³·d），一般情况下都在6.0 t/（m³·d）以上，大概是它开创了高炉高度强化的先河；后来就是120m³高炉和350m³高炉利用系数相继突破了4.0t/（m³·d）；近几年1080m³高炉利用系数也成功突破4.0t/（m³·d）；另外还有1750m³和3200m³高炉利用系数超过3.0t/（m³·d）的报道；加上前面所说的安徽某高炉利用系数超过6.0t/（m³·d）的报道；不难看出，高炉提高强化水平的趋势是从“小高炉”逐渐向“大高炉”推广的，也是势不可挡的！撰写上面这些的目的就是为了引起炼铁界对此事的高度重视，以便于尽早开展大型高炉大幅度提高利用系数提高强化水平的研究！以便于跟上时代的步伐，以便于为大型钢铁企业创造更多的经济效益，以便于在提高产量降低成本的同时大幅度减少二氧化碳排放！以便于大型钢铁企业尽早实现碳达峰碳中和目标。
2.11 关于高炉提高强化水平为什么不是设计出来的？
2000年初，济钢350m³高炉迎来新一轮大修改造，由于当时高炉利用系数已经达到了3.0t/（m³·d），为此，笔者建议设计部门将大修改造高炉的利用系数按照3.5t/（m³·d）设计，然而设计部门不敢采纳，只按照2.8t/（m³·d）进行了设计，并且说他们选择2.8t/（m³·d）已经是当时最高的了！由此看出高炉提高强化水平不是设计出来的，而是通过不断地改造而“干”出来的。回顾上面这段历史的目的是为了说明一个问题，就是如果“设计思想不先进”，则往往会限制生产技术的发展，正如高炉利用系数，如果按照2.8t/m3d设计，则其前面的烧结机、球团竖炉，以及炼焦炉的产量，也都要按照这个利用系数进行配套设计；这样设计的结果就是：当高炉利用系数超过设计值（即2.8t/（m³·d））以后，其原燃料的生产能力必然就不够了！然而为了保证高炉用料，就不得不让烧结机、球团竖炉“开快车”“强制进行增产”，其“强制增产”的结果必然是降低质量；其炼焦炉也不得不通过减少结焦时间的方法来增产，其最终结果也是导致焦炭质量变差；由于原燃料质量的变差，高炉就会炉况不稳，甚至炉况失常，最终受影响不仅是高炉还有整个企业的经济效益；在这方面是有很多厂家付出了惨痛代价的！叙述本段的目的就是为了引起有关新建钢铁项目厂家的高度重视，要及早地为高炉强化留出充足的原燃料增产空间（即烧结机、球团系统、炼焦炉的产能至少要比高炉设计利用系数的需求高出30%），以便于将来高炉能够顺利地实现高度强化和增产。2002年济钢着手新建1750m³“大高炉”，为此率先对烧结机、球团竖炉以及炼焦炉进行了增产改造；国内第一套“干熄焦”系统也已在济钢投产；就在“大高炉”还未建成投产前面，其原燃料系统率先改造完成后的这段时间，6座350m³“小高炉”率先受用了原燃料系统的改造后的成果；自2002年下半年至2003年9月末，6座“小高炉”的炉况稳定程度和顺行程度几乎达到了无法用语言来表达程度！连续十个月以上不发生“悬料”！连续半年不烧坏一个风口小套！炉温（指生铁含硅）和炉渣碱度的稳定程度几乎是炉炉相同，其稳定程度达到了化验人员不愿意炉炉给作分析的程度，其代表炉温的生铁含硅每天只给做一次！炉渣成分甚至一个月才给做一次！这期间6座350m3高炉的稳定程度和顺行程度达到了前所未有的程度！这期间对高炉操作者的感觉已经不是炼铁界所说的“七分原料三分操作”了，而应该是“九分原料一分操作”，因为当时的高炉风机能力全部发挥（即风全用）、风温全用，其炉温稳定到几乎不用调整负荷！几乎到了“无操作内容可操作”的程度！然而这一切都随着2003年10月1750m3“大高炉”投产而被彻底打乱！2003年10月1750m3“大高炉”投产后仅仅几天，不仅1750m3“大高炉”自身炉况不好，6座350m3“小高炉”也相继出现不同程度的炉况失常！最为明显的就是风口小套大量损坏，最严重时某座高炉甚至一天内就烧坏好几个！350m3“小高炉”所发生的如此翻天覆地的变化，其根本原因就在于原燃料质量变差！由此不难看出，原燃料质量对于高炉来讲是多么的重要！由于此事对笔者触动很大，因此，其印象特别深刻，随即便产生了一个想法，就是如何能够让高炉彻底摆脱对原燃料质量特别是“块状”原燃料的依赖，让高炉能够直接使用未经过焙烧处理的铁矿粉就能够冶炼出优质铁水！随后通过十多年的认识、研究认为：通过把高炉炉体加高，并在炉内的顶部旋转布撒铁矿粉，并使铁矿粉在悬浮状态下、在自然下降过程中，与向上流动的高温还原气充分接触并产生还原反应，使铁矿粉在下降过程中完成还原，最终生成铁水落入炉缸下部的方法应该是可行的；该方法经过了业内有关专家的认可，并申报了发明专利，其专利名称为《一种短流程高炉炼铁工艺》，专利号201911373075.3，感兴趣的朋友可以查阅；另外，还撰写了一篇章名为《关于将现有高炉改造成为“短流程高炉”实现产能就地置换就地优化升级的研究》的文章，感兴趣的朋友可以来电话索取。2.13、关于高炉为什么都不坚持“大量喷吹煤粉”的问题笔者通过长时间跟踪、观察、研究发现：多年以来高炉的喷煤比都在130～160kg/t之间，虽然有很多厂家（包括济钢）都进行过煤比突破200kg/t的攻关，并且都取得了一定的成果，但似乎谁也不肯将正常喷吹量提升到200kg/t以上？究竟是什么原因呢？通过与有关炉长甚至厂长聊天发现，其中最根本的原因应该是“恐煤症”，就是认为当喷煤量“过大”以后一旦遇上炉凉就不好应对处理，其关键原因还是怕出现炉凉；只要是上级领导不“逼迫”，一般情况下谁也不愿意“冒这个险”；以笔者之见，怕炉凉的原因还是对炉凉的原因没有真正认识清楚所致，只要认识清楚了就不怕炉凉了！由于前面已经对造成炉凉的原因分析的够清楚了，就是“炉墙粘结物脱落”所致；前面还说了“炉墙粘结物”是“能够得到预测和控制的”，即随时通过理论出铁量与实际出铁量的对比，以及随时通过调整边沿布料圈数和角度的方法来稳定“水温差”，利用“集中加焦”配合“集中投球”及时清洗方法的应用，再加上最为重要的一项就是“提高高炉强化水平”，只要高炉强化水平越高炉墙就越不容易粘结，因为炉内所有的空间都被“大风”而充分利用起来了，没有闲置空间用于粘结；因此，笔者认为，当上述方法全部掌握了会用了，高炉持续实现200kg/t“大喷煤”的安全就能够得到保障了；如果按照高炉工作原理分析，就高炉内部来讲，高炉正常生产情况下其“软融带”下面一直到“死铁层”几乎全部都是“焦炭”，不管你是否喷煤，也不管内喷多少煤都是如此不变的；再加上结合前面的分析就不难理解，只要是炉墙（主要是处于软融带以下的炉腹、炉腰及炉身下部的炉墙）不存在过多的粘结物，就不会发生粘结物脱落问题，就不会发生“突发性”炉凉问题；只要是对上述问题做到了预知预判，其保证大量喷煤情况下的高炉安全是有可能的。在实施200kg/t“大喷煤”的时候，在高炉操作方面，需要特别注意的是：在遇到非计划休风或者拉风坐料的情况时，需要在恢复风量、风压达到一定水平并认定“已经稳定”后，就必须立即恢复喷煤量，并且最好一次性恢复到原有水平，不要担心炉子不接受，因为笔者试验过一次性恢复到170kg/t喷煤比的喷煤量，并且炉子一点不良反应也没有！从炉内的工作原理上分析，炉子刚刚恢复时，其炉内是处于“全焦冶炼状态”，其“全焦冶炼状态”时其风口前理论燃烧温度是容易过高的，这时候是最容易“返热”的，其“返热”对于炉况稳定是不利的，这时候给它一次性恢复大量的喷吹煤粉，是有利于稳定炉况的。
3 结语
通过风口前粘结物、插错程序上错料，以及风口灌渣、炉缸冻结等情况，首次揭示并提出了“凡是较大幅度的炉温下降或者炉子向凉，均不是一批料或者几批料所能够导致的！也不是‘基本配料负荷重’所致的！而是由‘炉墙粘结物脱落或称渣皮脱落”所致！”的观点。通过“滞留物、粘结物、渣皮、软渣皮、硬渣皮”的判别，以及“滞留物”如何及时发现如何及时处理的方法，以及通过“大小风机频繁倒换”的案例，以及安徽某高炉实现利用系数6.0t/（m³·d）案例，以及改革开放以来高炉发展进步特别是“炉缸冻结”事故“绝迹”的事实，首次揭示并提出了“有多大的风就会有多大的炉膛”以及“高炉强化程度越高越安全”的观点。通过原燃料质量对于高炉的重要性及上面2.12的叙述，就能够知道，在“具有一定经济性”的前提下，真正做到了拥有较好的且稳定的原燃料质量，高炉就不容易“粘结”就不容易“下粘结物”、就不容易发生炉凉、就不容易炉况失常，就能够保证高炉长期稳定顺行。通过4000m³以上大型高炉容易“下大块压坏风口”的事实，通过安徽800多立方米高炉所使用的风压相当于3200m3高炉风压（即408kPa）的真实情况，展望了大型高炉进一步提高强化水平的前景，展望了高炉喷煤比提高并保持到200kg/t以上水平的可能性。通过高炉对块状原燃料过度依赖的问题，提出了通过把高炉炉体加高，并在炉内的顶部旋转布撒铁矿粉，并使铁矿粉在悬浮状态下、在自然下降过程中，与向上流动的高温还原气充分接触并产生还原反应，使铁矿粉在下降过程中完成还原，最终生成铁水落入炉缸下部的“短流程高炉炼铁”的解决方案
