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高爐結(jié)瘤，對(duì)高爐的生產(chǎn)、壽命影響十分嚴(yán)重，給煉鐵生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。然而，高爐結(jié)瘤的原因、機(jī)理至今尚未完全清楚。筆者目睹了幾十次高爐結(jié)瘤的始末，根據(jù)在這些結(jié)瘤過(guò)程中與炸瘤時(shí)觀察到的現(xiàn)象，結(jié)合有關(guān)資料，嘗試著對(duì)高爐結(jié)瘤的機(jī)理、預(yù)防和處理進(jìn)行粗淺探討。

高爐結(jié)瘤機(jī)理，現(xiàn)在尚無(wú)定論。劉云彩先生在1995年第3期《煉鐵》上發(fā)表的“高爐結(jié)瘤的預(yù)防”中提到，高爐結(jié)瘤有兩個(gè)必不可少的條件：接觸爐墻的爐料停止運(yùn)動(dòng)與軟熔的爐料重新凝固。筆者對(duì)這一觀點(diǎn)有不同看法，因?yàn)檫@一觀點(diǎn)不能解釋位置較高的爐瘤的形成原因，很多爐瘤都在爐身上部，甚至爐喉，在如此高的地方，爐料是怎樣熔化與重新凝固的呢——筆者認(rèn)為，爐瘤是由爐料熔融粘結(jié)而成或者已熔化的渣鐵重新凝固而成。

1)爐料熔融粘結(jié)。在頑固懸料/難行/爐涼時(shí)，停止下降的爐料受熱后，局部或全部熔融，在溫度下降時(shí)互相粘結(jié)而成。

2)已熔化的渣鐵重新凝固。有兩種可能的途徑：因軟熔帶形狀、位置改變；已熔化的渣鐵重新進(jìn)入軟熔帶以上。

軟熔帶位置、形狀的改變必然會(huì)導(dǎo)致與軟熔帶相近的局部區(qū)域與軟熔帶相對(duì)高度的變化。軟熔帶相對(duì)上移不會(huì)導(dǎo)致渣鐵重新凝固，下移且下移速度比渣鐵下移空塔速度快時(shí)，會(huì)導(dǎo)致渣鐵重新凝固。但一方面這種現(xiàn)象很少見(jiàn)，另一方面這種凝結(jié)物的位置較低，而且在接近風(fēng)口帶的高溫區(qū)域，凝結(jié)物很容易被重新熔化，所以它不易存在。

渣鐵進(jìn)入軟熔帶以上，有關(guān)資料中報(bào)到的有初渣偏移，初渣偏移可能導(dǎo)致?tīng)t墻結(jié)厚，引起難行，引發(fā)高爐結(jié)瘤。

筆者認(rèn)為：渣鐵重新進(jìn)入軟熔帶以上還有另外一種重要途徑，就是在發(fā)生液泛以后，隨煤氣流速進(jìn)一步加大，壓頭損失大于液體重量時(shí)，液體便會(huì)被煤氣沿焦炭孔隙形成的管道壁向上反吹，有的液體會(huì)進(jìn)入軟熔帶以上。而固體焦炭則因受料柱阻力比液體的大，雖然密度小，卻留在原處當(dāng)煤氣流速足夠大時(shí)，焦炭也會(huì)克服料柱阻力向上反吹。

液態(tài)渣鐵被反吹至軟熔帶以上時(shí)，因溫度降低而重新凝固形成爐瘤是高爐結(jié)瘤的主要原因，也是形成高爐惡性管道的主要原因。高爐結(jié)瘤、爐墻結(jié)厚、惡性管道這三者，都是因高爐內(nèi)有凝結(jié)物所致，形成機(jī)理相同，只是凝結(jié)位置、凝結(jié)形狀不同，凝結(jié)位置與凝結(jié)形狀由料柱透氣性、煤氣流分布決定。

能證明這一觀點(diǎn)的現(xiàn)象有：處理爐況事故時(shí)，液態(tài)渣鐵被煤氣/空氣向上吹的現(xiàn)象； 

所有爐瘤/爐墻結(jié)厚/惡相連。液體是從軟熔帶開始向上反吹，一到軟熔帶以上就開始凝固，這些都是從軟熔帶開始形成的，所以與軟熔帶相連； 

有些瘤體與爐墻的結(jié)合并不一定緊固。

液體是從透氣性好、煤氣流發(fā)展的地方向上反吹，并不一定沿爐墻向上反吹，所以與爐墻結(jié)合不一定堅(jiān)固，只是與爐墻之間夾著靜止不動(dòng)的爐料；

爐瘤位置較高的形成原因。液體向上反吹的高度由煤氣流分布、煤氣流速、液體溫度、液體量決定，在爐況不順時(shí)，煤氣流分布失常，能在爐內(nèi)軟熔帶以上任何地方形成爐瘤；

不同瘤質(zhì)的形成原因，瘤質(zhì)不同是因被反吹的液體不同，被反吹液體是渣或鐵，爐瘤才有灰質(zhì)瘤、鐵質(zhì)瘤之別，而炭質(zhì)瘤是液體包裹焦炭而成。

高爐結(jié)瘤的征兆有兩個(gè)大的方面。一是結(jié)瘤會(huì)導(dǎo)致?tīng)t況不順；二是結(jié)瘤會(huì)使結(jié)瘤部位的爐殼處熱流強(qiáng)度降低。

高爐結(jié)瘤/惡性管道之所以對(duì)爐況產(chǎn)生破壞作用，是因?yàn)槟Y(jié)物破壞了高爐布料與煤氣流分布，惡化了煤氣與爐料、渣鐵的相對(duì)流動(dòng)，導(dǎo)致高爐工作不均勻和爐況不順。使高爐表現(xiàn)出不接受風(fēng)量、風(fēng)溫，在低風(fēng)量低風(fēng)溫條件下，高爐容易順行，增加風(fēng)量，提高風(fēng)溫容易引起不順。風(fēng)口工作不均勻，易塌料、懸料。塌料多便會(huì)使?fàn)t料得不到很好的預(yù)熱與預(yù)還原就進(jìn)入爐缸，從而使風(fēng)口出現(xiàn)生降，直接還原增多，渣流動(dòng)性變差，鐵水溫度不足、難脫硫。易出現(xiàn)爐涼等。

惡性管道對(duì)布料與煤氣流的分布的破壞程度更大，所以它的征兆更明顯，管道位置也更易判斷。

出現(xiàn)結(jié)瘤或惡性管道的高爐對(duì)進(jìn)風(fēng)量很敏感，根據(jù)結(jié)瘤或形成惡性管道后高爐能維持順行的進(jìn)風(fēng)量，便能大概估算凝結(jié)物的體積。

凝結(jié)物使高溫煤氣流遠(yuǎn)離爐殼，使?fàn)t殼的熱流強(qiáng)度降低，通過(guò)測(cè)量爐殼熱流強(qiáng)度，可以判斷有無(wú)爐瘤、爐瘤位置與大小。

1)高爐結(jié)瘤與惡性管道的形成是因?yàn)槊簹饬髋c液態(tài)渣鐵在爐內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生矛盾所致，所以高爐結(jié)瘤與惡性管道的預(yù)防應(yīng)從改善煤氣流與液態(tài)渣鐵的相對(duì)流動(dòng)著手。所有改善料柱透氣性，改善渣鐵流動(dòng)性，減小爐內(nèi)煤氣體積，改善煤氣流分布，有利爐缸活躍的措施，都對(duì)高爐結(jié)瘤與惡性管道的預(yù)防有利。

2)當(dāng)煤氣流與液態(tài)渣鐵在爐內(nèi)的相對(duì)流動(dòng)發(fā)生矛盾時(shí)，高爐表現(xiàn)出的征兆是風(fēng)壓升高，此時(shí)控制風(fēng)量，就會(huì)減弱煤氣流與液態(tài)渣鐵在爐內(nèi)的矛盾，從而避免液態(tài)渣鐵被反吹至軟熔帶以上，從而避免爐瘤與惡性管道的形成。

3)在懸料時(shí)，靜止的爐料如經(jīng)歷溫度上升到熔點(diǎn)以上后再下降，就會(huì)凝結(jié)，這種凝結(jié)物雖強(qiáng)度較低，大多在坐料后被分散，但也有可能形成爐瘤，而且長(zhǎng)時(shí)間懸料易形成頑固性懸料，所以懸料后要及時(shí)將料坐下。

高爐結(jié)瘤形成后，應(yīng)果斷炸除。以前對(duì)付結(jié)瘤高爐的常見(jiàn)措施有洗爐、控制高爐冷卻強(qiáng)度、炸除。然而洗爐、控制高爐冷卻強(qiáng)度都有明顯缺點(diǎn)：

1)洗爐只能除去滴落溫度等溫線以下的凝結(jié)物，對(duì)大多數(shù)爐瘤是無(wú)效的。洗爐雖然不能除瘤，但炸除前洗爐有利于炸瘤及炸瘤后復(fù)風(fēng)，炸瘤后洗爐能活躍爐缸，是必不可少的。

2)控制冷卻強(qiáng)度。有些高爐用控制冷卻強(qiáng)度來(lái)預(yù)防結(jié)瘤或消除爐瘤，但對(duì)于較厚的爐瘤，這種手段是無(wú)效的。消除較薄的爐瘤，耗時(shí)長(zhǎng)。另外，這種手段還有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，嚴(yán)重縮短高爐壽命。

有些高爐用控制冶煉強(qiáng)度來(lái)?yè)Q取暫時(shí)的順行，希望高爐順行后自動(dòng)除瘤，這不科學(xué)。還是炸除爐瘤最經(jīng)濟(jì)實(shí)用。惡性爐瘤形成后只能炸除。

1)高爐結(jié)瘤與惡性管道是由已熔化渣鐵被煤氣吹至軟熔帶以上重新凝結(jié)而成。

2)高爐結(jié)瘤應(yīng)以預(yù)防為主，從改善爐內(nèi)液氣對(duì)流入手，防止液體被氣體向上反吹到軟熔帶以上。

3)高爐結(jié)瘤后，應(yīng)果斷炸除。

來(lái)源：今日鋼鐵