煉鐵篇-高爐爐料和煤氣運(yùn)動(dòng)

從爐頂加入的焦炭，其中：（1）70~75%是在風(fēng)口前與鼓風(fēng)中的O2燃燒；（2）17~21%參加直接還原反應(yīng)；（3）10%左右溶解進(jìn)入鐵水。從風(fēng)口噴入的燃料也基本上是在風(fēng)口前燃燒，焦炭和燃料在風(fēng)口前燃燒的意義：（1）產(chǎn)生熱量和氣體還原劑；（2）產(chǎn)生空間使?fàn)t料下降。

4.1.1爐缸燃燒反應(yīng)機(jī)理

1）風(fēng)口前碳的燃燒反應(yīng)理論燃燒：完全燃燒：C+O2=CO2，

不完全燃燒：C+1/2O2=2CO爐缸中的主要燃燒反應(yīng)：C+O2=CO2+C=2CO，2C+O2=2CO4.1爐缸反應(yīng)(a)干風(fēng)條件下爐缸煤氣成分假定鼓風(fēng)中沒有水分（稱為干風(fēng)），爐缸煤氣成分由CO、N2組成：2C+O2+79/21N2=2CO+79/21N2

(b)實(shí)際鼓風(fēng)中除O2和N2外，還有一定量的水分：

H2O+C=CO+H2—2477.5kcal/kgC

實(shí)際爐缸煤氣成分除了CO、N2還有H2。

鼓風(fēng)濕度干風(fēng)含氧爐缸成分CON2H202134.765.30012134.9664.220.8222135.2163.161.6332135.4562.122.4342135.7061.083.22

表4-1鼓風(fēng)濕度對(duì)爐缸煤氣成分的影響/%增加鼓風(fēng)濕度CO、H2含量增加N2含量相對(duì)減少噴吹燃料，碳?xì)浠衔锓纸馐笻2含量增加，CO、N2減少；富氧鼓風(fēng)，N2減少，CO增加4.1.1爐缸燃燒反應(yīng)機(jī)理4.1.2爐缸燃燒反應(yīng)過程4.1.2.1爐缸風(fēng)口水平煤氣成分和溫度的變化圖4-1風(fēng)口前沿爐缸半徑上煤氣成分和溫度分布O2與CO2風(fēng)口前氧氣充足，與C劇烈燃燒生成CO2，O2的最低點(diǎn)CO2最大值(2)CO2與COCO2最大值后逐漸降低，CO迅速升高。爐缸中心直接還原反應(yīng)產(chǎn)生CO可達(dá)40%(3)O2與H2O2消失后，鼓風(fēng)中水蒸氣開始被C分解為H2(4)CO2與溫度分布風(fēng)口前C劇烈燃燒生成CO2，溫度劇烈升高。低強(qiáng)化爐4.1.2.1爐缸風(fēng)口水平煤氣成分和溫度的變化熱風(fēng)以200m/s的速度從風(fēng)口噴入充滿焦炭的爐缸區(qū)域，在風(fēng)口前形成一個(gè)近似球形的回旋區(qū)。鼓風(fēng)氣流夾帶著焦炭作回旋運(yùn)動(dòng)。回旋區(qū)外圍厚200-300mm。

風(fēng)口前徑向煤氣分布發(fā)生變化?；匦齾^(qū)兩端O2濃度劇烈下降，而CO2出現(xiàn)兩個(gè)高峰。在空腔O2維持較高水平而CO2濃度較低。這充分說明焦炭燃燒反應(yīng)是在回旋區(qū)邊緣處進(jìn)行，而空腔里焦炭少。中間層進(jìn)行CO2+C=CO，CO2含量迅速下降，CO急劇升高

現(xiàn)代強(qiáng)化爐圖4-2風(fēng)口前回旋區(qū)與徑向煤氣分布4.1.2.1燃燒帶及其大小的確定燃燒帶：在回旋區(qū)外圍有一層200~300mm的焦炭疏松層稱中間層，將回旋區(qū)和中間層統(tǒng)稱為燃燒帶。燃燒帶大小的確定：

燃燒帶是為一個(gè)空間，有長、寬、高三個(gè)方向尺寸。

1）理論：燃燒帶長度L=l1+l2，即回旋區(qū)與中間層長度之和。

2）實(shí)際：燃燒帶的大小可按CO2消失的位置來確定。

由于CO2降低到2%左右的時(shí)往往延續(xù)相當(dāng)長的距離才消失。因此，實(shí)踐中常以CO2降至1~2%的位置定為燃燒帶界限。（大型高爐的燃燒帶長度在1000~15000mm左右）

噴吹燃料或大量加濕情況下，產(chǎn)生較多H2O，H2O跟CO2一樣，也起到了把O2搬到爐缸深處的作用，因此還應(yīng)參考H2O的影響（亦按1%~2%H2O）來確定燃燒帶長度。4.1.3燃燒帶對(duì)高爐冶煉過程的影響4.1.3.1對(duì)煤氣流分布的影響燃燒帶是高爐煤氣的發(fā)源地。冶煉條件一定的情況下，一般擴(kuò)大燃燒帶可以使?fàn)t缸截面煤氣分布較為均勻，有較多的煤氣到達(dá)爐缸中心和相鄰風(fēng)口之間，有利于爐缸工作均勻化。

燃燒帶過長，則爐缸中心氣流過分發(fā)展，產(chǎn)生過吹；

若燃燒帶過短而向兩側(cè)發(fā)展，則造成中心堆積，邊緣氣流過分發(fā)展。

以上兩種情況都使煤氣能量不能充分利用，后者還使?fàn)t襯過分沖刷，高爐壽命降低。爐缸工作均勻化：爐缸溫度分布均勻、合理，爐缸活躍而無堆積，爐溫充沛，渣、鐵反應(yīng)充分，生鐵質(zhì)量良好的統(tǒng)稱。爐缸溫度是否均勻，首先取決于燃燒帶的大小和分布，也就是煤氣流的初始分布。燃燒帶的分布和大小主要取決于風(fēng)口數(shù)目、直徑以及每個(gè)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)量。

增加風(fēng)口數(shù)量、擴(kuò)大風(fēng)口直徑，可以減小相鄰風(fēng)口間夾角呆滯區(qū)，使?fàn)t缸周圍煤氣和溫度分布均勻。增加風(fēng)量、適當(dāng)擴(kuò)大燃燒帶，可使整個(gè)爐缸截面煤氣、溫度分布均勻，爐缸活躍，保證渣、鐵反應(yīng)充分?？s小風(fēng)口直徑，可使燃燒帶變的狹長，氣流向中心發(fā)展?？傊@得合理分布，適當(dāng)擴(kuò)大燃燒帶，可保證爐缸工作均勻化，避免邊緣或中心堆積，從而保證生鐵質(zhì)量和高爐順行。4.1.3.2對(duì)爐缸工作均勻化的影響燃料燃燒為爐料下降騰出了空間，燃燒帶的上方，爐料比較疏松，摩擦阻力較小，爐料下降最快。因此，適當(dāng)擴(kuò)大燃燒帶，可以縮小中心和邊緣爐料呆滯區(qū)，有利于爐料均勻而順利下降，促進(jìn)順行。4.1.4下部調(diào)劑原理燃燒帶及其控制原理是高爐下部調(diào)劑的原理?？刂迫紵龓У挠绊懸蛩乜蓺w納為鼓風(fēng)動(dòng)能、燃燒反應(yīng)速度和爐料分布等三個(gè)方面?，F(xiàn)代高爐條件下，燃燒反應(yīng)速度已不是限制環(huán)節(jié)，爐料分布影響將在第三節(jié)討論。4.1.3.3對(duì)爐料下降的影響鼓風(fēng)動(dòng)能

單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入高爐的鼓風(fēng)質(zhì)量所具有的動(dòng)能，它代表鼓風(fēng)克服風(fēng)口區(qū)各種阻力向爐缸中心穿透的能力。鼓風(fēng)動(dòng)能(E)與回旋區(qū)長度(l1)或者燃燒帶長度(L)呈直線關(guān)系，可用來調(diào)整鼓風(fēng)動(dòng)能控制燃燒帶的大小

鼓風(fēng)動(dòng)能是選擇風(fēng)口直徑的主要依據(jù)。鼓風(fēng)動(dòng)能大，燃燒帶加長，有利于吹透中心。

4.1.4.1鼓風(fēng)動(dòng)能與燃燒帶關(guān)系4.1.4.2鼓風(fēng)動(dòng)能的計(jì)算E式中，V0-單風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)量，m3/minp0-鼓風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；T-熱風(fēng)絕對(duì)溫度；S-風(fēng)口截面積，m2影響鼓風(fēng)動(dòng)能的主要因素有風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓和風(fēng)口截面積。風(fēng)量，EV03風(fēng)量增加，鼓風(fēng)動(dòng)能顯著增加，這種機(jī)械力的作用迫使回旋區(qū)和燃燒帶擴(kuò)大，特別是向中心延伸。(2)風(fēng)溫，ET2從機(jī)械因素的作用來看，提高風(fēng)溫，鼓風(fēng)的體積膨脹，鼓風(fēng)動(dòng)能增加，燃燒帶擴(kuò)大。(3)風(fēng)壓，E1/p2采用高壓操作導(dǎo)致鼓風(fēng)體積V0縮小，風(fēng)速降低，故動(dòng)能減小，燃燒帶縮短。故高壓操作容易導(dǎo)致邊緣氣流發(fā)展。(4)風(fēng)口截面積，E1/S2風(fēng)量一定，擴(kuò)大風(fēng)口直徑，風(fēng)口截面積S增加，風(fēng)速降低，動(dòng)能減小，燃燒帶縮短并向兩側(cè)擴(kuò)散，有利于抑制中心而發(fā)展邊緣氣流。4.1.4.3影響鼓風(fēng)動(dòng)能的因素定義：風(fēng)口前焦炭燃燒所能達(dá)到的最高溫度，即假定風(fēng)口前焦炭燃燒放出的熱量全部用來加熱燃燒產(chǎn)物時(shí)所能達(dá)到的最高溫度。式中，Q碳——風(fēng)口前碳燃燒成CO放出的熱量（kJ/t）；

Q風(fēng)——鼓風(fēng)帶入的物理熱（kJ/t）；Q焦——焦炭和燃料帶入爐缸的物理熱，包括進(jìn)入高溫區(qū)的焦碳的物理熱（1500℃）、煤粉的物理熱；（kJ/t）；Q水——鼓風(fēng)和噴吹燃料中的水分分解熱（kJ/t）；

Q吸——將噴吹燃料加熱到1500℃（相當(dāng)于風(fēng)口水平焦炭溫度）所吸收的熱與碳?xì)浠衔锓纸鉄嶂停╧J/t）；

V——爐缸煤氣總體積，（m3/t）；Cp煤——爐料溫度下煤氣的平均比熱容，（kJ/m3·℃）

4.1.5風(fēng)口理論燃燒溫度t理理論燃燒溫度對(duì)高爐冶煉的影響：理論燃燒溫度可達(dá)1800~2400℃，它代表風(fēng)口區(qū)最高溫度，其數(shù)值表示了傳熱推動(dòng)力的大小，但它并不代表爐缸鐵水溫度和生鐵含硅量的高低。高爐冶煉過程中必須維持一定的理論燃燒溫度才能保證順行。

1）較高的理論燃燒溫度有助于爐料的加熱，可以加速噴吹物的燃燒，改善噴吹效果；

2）理論燃燒溫度過低，傳熱推動(dòng)力小，渣鐵溫度不足，爐渣流動(dòng)性差，脫硫困難；

3）理論燃燒溫度過高，爐缸煤氣體積膨脹，壓差升高，且大量產(chǎn)生SiO。4.1.5風(fēng)口理論燃燒溫度理論燃燒溫度主要取決于風(fēng)溫、富氧程度和燃料噴吹量。

1）提高風(fēng)溫，Q風(fēng)增大，雖然由于焦比降低，Q碳、Q焦有所降低，但VCO、VN2亦減少，理論燃燒溫度仍然顯著升高。

2）富氧鼓風(fēng)時(shí)，由于氮含量顯著減少，理論燃燒溫度仍然顯著升高；

3）噴吹燃料后，Q吸、Q水都升高，VH2顯著增大，因而使理論燃燒溫度顯著下降。理論燃燒溫度不能作為爐溫的標(biāo)志，但它仍然是高爐操作特別是噴吹時(shí)的重要參數(shù)。4.1.5.2理論燃燒溫度的影響因素4.2煤氣運(yùn)動(dòng)4.2.1煤氣上升過程中的變化-體積成分溫度爐頂煤氣量風(fēng)量爐缸燃燒帶煤氣量風(fēng)口中心線煤氣溫度煤氣的體積總量在上升過程中是增加的。主要是礦石中的元素直接還原生成CO，碳酸鹽高溫區(qū)分解的CO2與C生成CO，中溫區(qū)分解的CO2。爐缸煤氣中只有35-45%CO，爐頂煤氣中CO、CO2總量38-42%沿高爐高度，煤氣和爐料激烈熱交換，煤氣的溫度自下而上降低。使高爐熱效率達(dá)80%。煤氣溫度分布取決于煤氣分布。圖4-3煤氣上升過程中量、成分以及煤氣溫度沿高爐高度的變化衡量煤氣利用能的指標(biāo)1）提高CO利用率可提高煤氣的化學(xué)能利用。CO2、CO總量不變的情況下，爐頂煤氣中CO2含量高，CO含量低，說明有更多的CO參與了間接還原而變成CO2。2）爐頂煤氣溫度(t頂)越低，說明爐內(nèi)熱交換越充分，煤氣熱能利用越好。爐頂煤氣中的CO含量和t頂相互聯(lián)系，t頂高，CO含量也高，CO2含量低，煤氣能量利用變壞，高爐內(nèi)傳熱、傳質(zhì)過程密切相關(guān)。4.2.1煤氣上升過程中的變化-體積成分溫度爐內(nèi)熱交換：爐缸煤氣在上升過程中把熱量傳遞給爐料，溫度逐漸降低；而爐料在下降過程吸收煤氣的熱量，溫度逐漸上升。4.2.2高爐熱交換式中dQ——dτ時(shí)間內(nèi)，煤氣傳給爐料的熱量；

a——傳熱系數(shù)；

F——爐料表面積；

Δt——煤氣與爐料之間的溫度差，Δt

=

t氣-t料。單位時(shí)間內(nèi)爐料所吸收的熱量與爐料表面積，煤氣和爐料溫差、傳熱系數(shù)成正比。而a又與煤氣速度、溫度、爐料性質(zhì)有關(guān)。在風(fēng)量、煤氣量、爐料性質(zhì)一定的情況下，dQ主要取決于△t。然而，沿高度上煤氣與爐料溫度不斷變化，因而△t也是變化的。4.2.2高爐熱交換上段熱交換區(qū)；中段動(dòng)態(tài)平衡區(qū)；下段熱交換區(qū)。在上、下兩段熱交換區(qū)，煤氣和爐料之間存在著較大的溫差△t，而且下段比上段還大；△t隨著高度而變化，在上段是愈向上愈大；在下段是愈向下愈大。因此在這兩個(gè)區(qū)域存在著激烈的熱交換。在中段，△t變化不大，熱交換不激烈，動(dòng)態(tài)平衡區(qū)，稱為空段。圖4-4高爐內(nèi)熱交換過程示意圖高爐內(nèi)熱交換過程分區(qū)；(b)大小高爐內(nèi)爐料和煤氣溫度沿爐身高度的變化1小高爐；2大高爐水當(dāng)量：單位時(shí)間內(nèi)通過高爐某一截面的爐料（或煤氣），其溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量。簡言之，水當(dāng)量就是單位時(shí)間內(nèi)使煤氣或爐料溫度改變1℃所產(chǎn)生的熱量變化。爐料水當(dāng)量Ws，煤氣水當(dāng)量Wg在下部熱交換區(qū)，Ws＞W(wǎng)g。煤氣溫度迅速下降，而爐料溫度升高并不快，即煤氣的降溫速度遠(yuǎn)大于爐料的升溫速度。產(chǎn)生了較大的△t，而且愈向下愈大?？斩螀^(qū)，Ws=Wg。直接還原等耗熱反應(yīng)的減少，間接還原放熱反應(yīng)進(jìn)行，Ws逐漸減小，以至在某一時(shí)刻與Wg相等，此時(shí)△t很小，煤氣放出的熱量和爐料吸收的熱量基本保持平衡。在上部熱交換區(qū)Ws＜Wg。進(jìn)行著爐料的加熱、蒸發(fā)和分解以及間接還原反應(yīng)等。爐料所需熱量較少，爐料迅速被加熱，其升溫速率大于煤氣降溫速率。4.2.2高爐熱交換4.3爐料運(yùn)動(dòng)4.3.1爐料下降4.3.1.1爐料下降的原因

焦炭的不斷燃燒和消耗；爐料的熔化和渣、鐵的排出；直接還原和滲碳引起的碳素溶解損失；爐料下降中小塊填充于大塊之間引起的體積收縮；粉料被吹出引起的爐塵損失等等。基本因素：燃料燃燒；渣、鐵排放。燃料燃燒起決定性作用4.3.1.2爐料下降的力學(xué)分析爐料能否順利下降，還取決于如下的力學(xué)關(guān)系：

p=p料

-p摩

-p液

-p氣

>0

在高爐爐型、原料條件和冶煉強(qiáng)度一定的情況下，p料、p摩、p液變化不大。p氣大小可近似用煤氣通過料柱的總壓差p來表示。降低p則p氣減少，有利爐料順行下降。改善爐料下降的條件主要靠降低p。4.3.2.1料柱壓差p的表達(dá)式4.3.2高爐料柱壓差高爐料柱壓差

p=p缸-p喉

≈p熱-p頂式中，p缸—風(fēng)口水平爐缸煤氣壓力；p熱—熱風(fēng)壓力；p喉—料線水平爐喉煤氣壓力；p頂—爐頂煤氣壓力。4.3.2.2影響p的因素一定料層高度、溫度、壓力下，

p主要取決于氣流速度和料層通道的當(dāng)量直徑，即料柱的透氣性，降低煤氣流速，改善透氣性，是降低高爐料柱壓差、提高爐料順行的主要途徑。4.3.2改善料柱透氣性4.3.3.1透氣性的表示目前高爐普遍采用透氣指數(shù)來表示高爐料柱的透氣性好壞或透氣狀態(tài)。式中，V風(fēng)—高爐風(fēng)量，m3/min；p—高爐料柱壓差，MPa。物理意義：單位壓差所允許通過的風(fēng)量。

通過增加料柱孔隙率、煤氣通道的當(dāng)量直徑，可以降低p，改善料柱透氣性。但高爐料柱部位不同，料柱狀態(tài)及影響因素各異。因此，應(yīng)按高爐不同部位來討論改善料柱透氣性問題。4.3.3.2改善塊狀帶透氣性

①

提高焦炭和礦石的強(qiáng)度，減少入爐料的粉末；

②

大力改善爐料力度組成，適宜高爐冶煉的礦石粒度范圍

措施：圍6~25mm；

③在原料適宜粒度范圍內(nèi)，使粒度均勻化，來改善料柱透氣性。措施：

1）提高焦炭高溫強(qiáng)度，改善其粒度組成；

2）改善造渣；

提高入爐礦石的品位；

提高礦石高溫冶金性能；

改善初渣性質(zhì)。

3）改善軟熔帶狀況。4.3.3.4軟熔帶形狀(1)∧軟熔帶

降低p，增加透氣性(2)V軟熔帶

p升高，透氣性差(3)W軟熔帶高爐操作的傳統(tǒng)形式，保持高爐順行，但不能進(jìn)一步的強(qiáng)化和降低燃耗4.3.3.3改善軟熔帶透氣性圖4-5軟熔帶的類型4.3.4改善煤氣流分布合理的煤氣流分布是高爐順行的重要標(biāo)志，爐況順行與煤氣合理分布密切相關(guān)。生產(chǎn)中主要利用沿爐喉截面不同半徑方向上煤氣的溫度和CO2分布曲線來判斷煤氣分布情況。由于CO2曲線和溫度曲線兩者完全對(duì)應(yīng)相反，因此，生產(chǎn)中往往只繪制CO2曲線。圖4-6爐喉煤氣溫度和CO2分布曲線CO2含量低處，CO含量高，煤氣溫度高，煤氣利用不好4.3.5上部調(diào)劑原理

在高爐爐喉，煤氣分布主要取決于爐料的分布。因此，可以通過布料來控制煤氣分布，使其按一定規(guī)律分布。4.3.5.1影響爐喉布料的因素A原料因素（1）焦炭集中的地方，透氣性好，阻力小；礦石集中的地方，透氣性差，阻力大。（2）大塊與小塊比較，大塊集中的地方，透氣性好，阻力??；反之，小塊集中處阻力大；（3）料層薄的地方，阻力小，煤氣通過的地方多；料層厚處阻力大，煤氣通過的少。（4）爐料偏析的影響。在爐料堆腳處，大塊多，阻力?。辉诙鸭馓?，小塊粉末多，阻力大。B設(shè)備因素鐘式裝料設(shè)備，無鐘裝料設(shè)備4.3.5.2裝料制度裝料制度內(nèi)容包括：料線高低、批重大小和裝料順序。A料線鐘式高爐：大鐘全開，大鐘下沿為料線的零位。無料鐘爐頂：料線零位在爐喉鋼磚下沿。

一般高爐正常料線深度為1.5~2.0m，料線對(duì)高爐分布的影響是料線愈深，堆尖愈靠近邊緣，邊緣分布的爐料愈多。

B批重每一批爐料的總重量稱為料批重，礦石的重量稱為礦批重，焦炭的重量稱為焦批重。礦石和焦炭的重量比例稱為焦炭負(fù)荷。

批重對(duì)煤氣分布的影響：高爐噴吹燃料后，負(fù)荷增加，批重要調(diào)整，應(yīng)保持焦批不動(dòng)，擴(kuò)大礦石批重。這樣可以保持軟熔帶焦窗的面積，而使煤氣能順利通過。如果保持礦批不動(dòng)，縮小焦批，不僅焦層變薄，而且由于礦焦層的界面混料效益，使焦窗面積縮小，增大煤氣通過的阻力，不利于爐況順行。

C裝料順序裝料制度（鐘式高爐）正裝——先礦石后焦炭，邊緣重、中心輕

倒裝——先焦炭后礦石，邊緣輕、中心重

分裝——礦石和焦炭分開兩次入爐，減少礦-焦層的界面混合效應(yīng)，提高煤氣利用率。

同裝——礦石和焦炭只開一次大鐘同時(shí)入爐雙裝——將兩批礦石和焦炭分別加在一起，一次裝入爐內(nèi)

加重邊緣和中心的裝料順序是：

邊緣最重

邊緣最輕正同裝—正分裝—倒分裝—倒同裝

4.3.5.2裝料制度4.4高爐能量利用分析4.4.1高爐能量利用4.4.1.1配料計(jì)算和物料平衡

配料計(jì)算的目的：根據(jù)已知原、燃料成分和冶煉條件來決定礦石、燃料和熔劑的需要量，以獲得性能良好的爐渣和合乎規(guī)格的生鐵，并為編制物料平衡和熱平衡打好基礎(chǔ)。配料計(jì)算和物料平衡必須具備的數(shù)據(jù)：

1）各種原料的全分析；

2）計(jì)算得到或?qū)嶋H所用的各種原料重量、生鐵產(chǎn)量、渣量、爐塵吹出量；

3）冶煉鐵鐘及成分，爐渣成分和堿度，爐塵的成分；

4）爐頂煤氣成分；

5）鼓風(fēng)參數(shù)；

6）各種元素在生鐵、爐渣、煤氣中的分配比例等。計(jì)算以1t生鐵為基準(zhǔn)。4.4.1.2熱平衡

計(jì)算方法：1）蓋斯定律基礎(chǔ)上建立，依入爐物料的初態(tài)和出爐產(chǎn)物的終態(tài)來計(jì)算，與爐內(nèi)過程無關(guān)；特點(diǎn)：簡便但不考慮實(shí)際，實(shí)際生產(chǎn)中多采用此法。2）按爐內(nèi)實(shí)際反應(yīng)過程來計(jì)算熱量消耗特點(diǎn)：實(shí)際但繁瑣4.4.2高爐操作圖及其應(yīng)用4.4.2.1構(gòu)成操作線的基本原則高爐冶煉是氧從礦石和鼓風(fēng)移向或轉(zhuǎn)變成煤氣的過程。氧有三個(gè)來源：鐵、脈石、鼓風(fēng)，有三個(gè)去向：高溫區(qū)碳氧化成CO，直接還原成CO，間接還原CO變成CO2。高爐操作線即Rist操作線以“氧的轉(zhuǎn)移”來描述高爐過程。

x軸：氧、碳原子比，nO/nC，主要用來表示氧的去向。

y軸：氧、鐵原子比，nO/nFe，主要用來表示氧的來源。操作線斜率u：碳、鐵原子比nC/nFe，表示單位原子鐵的碳消耗量，u實(shí)際代表焦比。當(dāng)原料和燃料條件一定時(shí)，

nC/nFe是一定的，故Y與X呈直線關(guān)系。X軸：X=0，純碳，即Y軸；X=1，nO/nC=1，純CO氣體，即GF線；

X=2，nO/nC=2，純CO2氣體，即HX線。

0<X<1，C氧化為CO的直接還原區(qū)間；

1<X<2，CO氧化為CO2的間接還原區(qū)間。Y軸：Y=0，純鐵，即X軸

Y=yo，yoH線，表示爐料中鐵的氧化度Y=1，F(xiàn)eO

；

Y=1.33，F(xiàn)e3O4；

Y=1.5，F(xiàn)e2O3。

yd，表示爐料中鐵氧化