关于高炉布料操作

第 2 5卷 第 1期 2 0 0 6年 2月 钦 IR0NMAKING Vo1．2 5．No．1 February 2006 · 技术讲座 · 编者按 刘云彩是我国著名的炼铁专家，2005年5月31日一6月 1日应邀在鞍钢炼铁厂进行了讲 课。现刊登部分讲课内容，以飨读者。 布料操作是高炉基本操作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 中经常变动的操 作。高炉外部条件变化，或高炉生产方针改变，一般 都需要改变装料制度。 l 高炉布料的作用 (1)布料能改变高炉产量水平，改善顺行，降低 燃料消耗。炉内料柱的空隙度大约在0．35～0．45。 上升的煤气对炉料的阻力约占料柱有效重量的 40％ ～50％。煤气分布是不均匀的，对下降炉料的 阻力差别很大。利用不同的煤气分布，减少对炉料 的阻力，从而保持高炉稳定、顺行。有了顺行，就有 可能提高冶炼强度，增加产量。通过布料，改善煤气 利用，也是布料的重要功能。 (2)通过布料能延长高炉寿命。边缘气流过分 发展，必然加剧炉墙侵蚀。通过布料控制边缘气流， 既保护炉墙又改善煤气利用，是合理装料制度的前 提。 (3)通过布料，预防、处理一些类型的高炉冶炼 进程发生的事故。这些事故类型包括：高炉憋风、难 行；处理炉墙结厚；边缘过重，引起的渣皮脱落；增加 有害杂质通过煤气排除高炉。 装料制度也有局限性：严重的炉缸堆积，解决不 了；严重的炉墙结厚，效果很小。 2 大钟操作 高炉最早出现于中国，已有 2700年的历 史 ¨。高炉装料方法多种多样，均未流传下来。 1850年，当巴利式大钟布料器在英国出现，尽管它 能旋转并有许多缺点，还是流传了下来。在此基 础上，不断改进、完善，终于在 1907年出现了“马基 式”布料器，并迅速在世界范围普及。为什么大钟 布料器得到发展，能够在炼铁历史中占有重要地位? 因为它解决了高炉长期以来一直困扰的煤气流合理 分布问题。 · 54· 通过大钟布料器落入炉内的炉料，形成边缘高 中心低的反锥体料面。当炉喉直径大于3．5 rn时， 边缘和中心的料面差，已经超过 1 m，这就使中心的 料柱透气性明显提高。从图 1看到 ，阻力系数 (高炉每米 工作高度 的压 力差 )大约在0．04～ 0．07kPa，高炉边缘和中心的料柱高差，推动了煤气 流向高炉中心流动。这一作用，也为高炉扩大奠定 了基础。大钟式布料所形成的料面，是以后各种布 料器共同遵循的准则，无料钟布料也不例外。 大钟装料仅靠炉料堆尖在炉喉间隙的狭窄空间 变化，改变炉料分布，所以经常使用批重、装料次序、 料线变化组合，达到目的。 3 无料钟与大钟布料的区别 大钟布料是一次性的，大钟打开后，炉料在很短 时问落到炉内，无料钟布料是连续的，布一批料须较 长时问，大约布 8～12圈。由于料流较慢，无料钟的 粒度偏析严重(如图2所示) J。 溜槽旋转产生离心力，使溜槽外侧的炉料堆角 变小，外侧料面较平坦，当多环布料时，形成炉料平 台(如图3所示)。大钟布料则无此特点。 4 无料钟布料操作 4．1 多环布料 无料钟的特点，导致：①单环布料，偏析严重，特 别是粒度不均匀的炉料。单环布料，扩大了无料钟 的缺点，降低了无料钟的优势。②单环布料时，改变 或试验不同装料制度，比较困难。变动的结果，不仅 影响边缘煤气分布，同时也影响中心煤气分布，改变 布料，引起的变化较大。 在多环条件下，改变煤气分布，一般通过改变边 缘或中心的矿或焦的环数，即可实现，不必改动所有 各环。改后是否准确，也容易判断。多环布料，把粉 料分散到较大的面积内，从而降低_『粉料的破坏作 维普资讯 http://www.cqvip.com 炉 粗粒 统计的高炉座数，座 图 1 不同容积高炉的阻力系数(图中数据是高炉客积) 图2 无料钟布料时粒度偏析 用，提高了料柱透气性。 4．2 边缘料面平台 稻叶晋一等总结加古川高炉布料经验，边缘炉 料在炉喉内形成一定宽度平台(如图4所示)，高炉 顺行很好，由此作为无料钟布料规律，得到推广 。 宝钢重视布料平台，矿石在炉内形成自炉墙起1．3— 1．7 m宽的平台 。 4。3 无料钟布料炉顶温度分布 余琨在分析无料钟布料操作时，举出4座稳定 高炉的炉顶煤气温度分布曲线 ，如图5所示。实 际指出了炉料分布的特点： 『 —————— ⋯] 。 中 — — 一 一 — 墙 · 55· 维普资讯 http://www.cqvip.com 600 400 千叶6号 塔兰托5号 塔兰托1号 君津3号 无料钟7环 无料钟5环 无料钟4环 无料钟6环 4600m3 4044m3 2400m3 4063m3 I 1 1 | ＼ 一 ＼ | | | ＼ 、． 、●—●J 、●—，．_| r ＼．．．．，． 中心 炉墙 中心 炉墙 中心 炉墙 中心 炉墙 图5 炉顶煤气温度分布 (1)中心温度高，500—550 oC，中心煤气畅通， 有利于高炉顺行。 (2)第 2、3、4点，即中间地区，温度接近并较 低，有利于煤气利用。 (3)边缘温度稍高于第2点，有利于高炉顺行。 这三个特点，是无料钟布料稳定的产物，是生产 实践的较好的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。总结无料钟布料，多环、平台、 炉顶煤气温度分布特点，是取得好的生产效果的捷 径。 4．4 无料钟布料实例 按生产需要，确定布料方式。图5是追求低焦 比、高产量、中心发展型的煤气分布所作的不同装料 生产过程 j。图7是图5中4种不同装料方法的煤 气分布结果。 l 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 中心 炉墙 煤气取样位置 图7 装料制度调整过程中煤气分布 图6 装料制度调整过程 化，但中心煤气利用率逐次提高。 5 布料操作在发展 图5中4个月的4次改变，边缘第一环(52。)、 第二环(50．5。)布的矿石和焦炭始终未变。第一次 改变，仅变更第五、第六环(图中上部，5月到5月)。 以后两次改变，均在 3—7环。这正是多环布料的优 点。从图7可以看到，边缘煤气利用率并未发生变 · 56· 高炉按生产需要，采取不同的装料方法。日本 川崎公司，研究逆向布料，炉料从中心开始，和传统 布料不同 ，炉料在炉内很少位移或滚动。这种探 索精神，体现继续挖掘潜力的决心。 6 讨论 两年前，在邯钢经历一段失败的布料实践。5 号高炉容积l250m ，初看，装料制度极特殊，矿石远 离炉墙(见图8)。 起初用布料校正，少许加重边缘，高炉立即难 行，风量大减，高炉不接受，生产损失很大。试验的 装料方式举例如下(见图9)： 看似布料问题，但并未奏效。据文献[9]分析， 是高炉结瘤的结果。我们曾两次热洗，按经验应当 起作用，但实际炉况如故。这是我最沉重的冶炼经 历之一。 4 3 2 l u／0u 维普资讯 http://www.cqvip.com h W() Wc 0环数 1 2 3 4 l 5 6 7 8 9 10 t t 48．5。 47。 45。 43。l4O．5。 38。 35。 32。 28。 22．5。 1．2 47．5 13．9 l 1O Ⅱ 环数 f 5 5 图8 邯钢5号高炉初期布料制度 h Wn Wc n0环数 1 2 l 3 4 5 6 l 7 8 9 lO m I t 46。 4-4。I41．5。 39。 37o 35。b2．5。 29。 23。 l8。 1．2 47．5 l3．9 l l 3 4『1 0【c环数 』3 2 1 I 1 3 5 图9 邯钢5号高炉装料制度改变一例 7 参考文献 1 刘云彩．中国高炉的起源和演变．文物，1978(2)：l8～27 2 刘云彩+中国古代冶金史话．天津教育出版社，1991．26—32；台湾 商务印书馆，1994．32—38 3 刘云彩．用高炉高度指数分析高炉容积对强化冶炼的影响．钢 铁，2001(1O)：14～16 4 前田久纪等．高炉装入物分布制御．制铁研究，1987．21—33 5 稻叶晋一等 神户制钢技报。1984，34(4)：42～47 6 余琨等．高炉喷煤．东北大学出版社，1995．84～88 7 J．Kurihara，etc．，lronmaking Proceedings，1980．113—122 8 佐藤健等，铁 匕钢。2000(10)：813 9 齐富华．邯钢5号高炉炉况 长期不顺的原因分析及处理，炼铁。 2004(6)：16一l9 联系人：刘云彩 教授级高级工程师 E-mail：lyczslO0@ sina．com．cn 收稿Et期：2005-07-28 · 技术信息 · 合金化水管铸铁冷却壁、新型衬里热风阀、微水节能热风阀、新型节能 进风装置、新型三杆式切断蝶阀通过科技成果鉴定 2006年 1月7—9日河南省科技厅、河南省教 育厅组织专家对世林(漯河)冶金设备有限公司等 单位承担的河南省重大自选项目：合金化水管铸铁 冷却壁、新型衬里热风阀、微水节能热风阀、新型节 能进风装置、新型三杆式切断蝶阀进行了科技成果 鉴定。与会专家认为： (1)合金化水管铸铁冷却壁——研究出了冷却 壁水管防渗碳的合金化技术，减小冷却水管与铸铁 冷却壁本体之间的气隙和热阻，提高了冷却效果，有 效地延长了铸铁冷却壁的使用寿命；解决了铸铁冷 却壁水管进行合金化处理的表面活化处理、镀层材 料选择、合金镀工艺等关键技术。在高炉冷却壁产 品的研究领域中，该项科技成果达到了国际先进水 平。 (2)新型衬里热风阀——阀体全覆盖不定形陶 瓷耐火材料，阀体内腔热风接触的部位进行了耐火 衬里全覆盖，使密封面处没有焊缝暴露在外，能满足 高风温条件下可靠运行；采用椭圆形非对称水腔结 构，解决了密封面与非密封面冷却强度均衡问题，密 封面高温下不变形；研究提出采用阀板复合材料保 护层处理技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，解决了阀板外围圈开裂漏水问 题；阀杆全浮动密封，基本实现了阀杆润滑油无泄 漏、免维修。该项科技成果达到了国际先进水平，有 很好的推广应用价值。 (3)微水节能热风阀——研究出的集隔热层 (五层)、特殊结构水道、椭圆形非对称水腔结构、滑 环全浮动密封六瓣结构、全覆盖不定型陶瓷耐火材 料、高温多元共渗处理技术的高炉用微水节能热风 阀具有创新性。在热风阀产品的研究领域中，该项 科技成果达到了国际先进水平。在节水、节能、环保 方面具有较好的经济效益和社会效益，有很好的推 广应用前景。 (4)新型节能进风装置——开发出多层复合梯 度不定形耐火材料及相应的制造工艺、表面温度小 于200 oC，有效地减少了热损失；密封面合金化处 理，使密封面在≤1 350 oC高温下不氧化、不变形。 在进风装置的研究领域中，该项科技成果达到了国 内领先水平，有很好的工业应用前景。 (5)新型三杆式切断蝶阀——研制出了新型蝶 板架双臂优化连杆结构，实现了阀板运动与阀体完 全无干涉和高温下不自锁、阀门启闭过程中密封面 无磨损，延长了阀门的使用寿命；采用金属基镶嵌式 自润滑合金轴套，优化设计了轴承间隙，减小了各运 行副间的摩擦，该项科技成果达到了国际先进水平。 (本刊讯) · 57· 维普资讯 http://www.cqvip.com