1、1无钟炉顶的装料制度无钟炉顶的装料制度高炉装料制度是调控煤气流分布的一种手段, 它根据装料设备的特点与原燃料的质量性能, 改变炉料在炉喉的分布情况, 达到煤气流合理分布, 煤气利用充分的目的。SS 型无钟炉顶设备由受料斗、瓜皮阀、料罐上密封阀、节流阀(滚筒给料机) 、下密封阀、波纹管、布料器、溜槽及其附属设备组成。无钟炉顶布料灵活, 炉料周向分布均匀、 径向可调, 可实现平台布料 , 根据炉顶红外成像可及时调整布料方式, 保证炉况稳定顺行、 煤气分布更为合理。初次应用无钟炉顶的高炉操作者, 在布料模式上随意性强、 变化频繁, 多个参数同时变动, 导致没有及时掌握布料规律, 影响了炉况的稳定顺行
2、和经济指标的改善。(1) 未及时构筑焦炭平台。由于对无钟炉顶设备认识偏差, 本着先摸顺单环、 再摸顺双环、 最后再摸顺多环的操作思想, 未及时发挥无钟炉顶布料灵活性。在现场操作时, 一旦焦炭平台构筑好, 就应保持相对稳定, 不作为调剂手段。(2) 焦炭和铁料 角之间角差过大。 现场实践两者角差应控制在 2 之内, 开炉初期可采取等角度, 随着冶炼强度的提高 , 铁料 角应大于焦炭 角, 在具体操作时, 应以 0.5 为调剂单位, 在调剂时尽可能避免焦炭 角和铁料 角同时调整。(3) 炉况失常时铁料 角不动, 调整焦炭 角, 保持两道气流, 处理难行悬料。(4) 调整 角可实现布料环数的重新组合
3、, 降低 角, 秒流量将随着减少, 布料环数将相应增加, 但对落点半径影响可忽略不计。(5) 在等料线的情况下, 现场实测与计算得出, 焦炭和铁料在平台上的料流轨迹重合 , 反推焦炭 角比铁料 角大 0.52.0。(6) 无钟炉顶最重要的参数是 角, 应重点监控, 经常校对码盘与微机显示数量是否相符, 新投产的高炉由于 角误差大, 很容易导致炉况不顺, 甚至出现重大生产事故。(7) 低料线作业时, 应适当缩小铁料 角, 与焦炭 角角差控制在 0.5 为宜。(8) 溜槽 角可通过调整变频器的频率实现 , 但尽可能少调整。(9) 450m3 高炉的适宜矿批重应控制在 1520t, 根据现场铁料质量
4、情况和卷扬上料能力可以做相应的调整；料线可定为 1.5m 左右。(10) 高炉装料制度应与送风制度相匹配 ,450m3 高炉风量应控制在 85000m3/h 以上, 透气性指数应控制在 800 以上, 保证高炉下料顺畅、稳定顺行。(11) 在变动焦炭和铁料 角时, 应关注冶炼周期, 保持软熔带相对稳定、煤气流分布相对合理。(12) 根据原燃料质量进行调剂时, 忌同时变动操作参数, 需摸索出自身的操作规律, 不能出现反复, 尽可能少动、微调。(13) 高压操作是减少煤气流分布不均匀的一种调剂手段, 高压操作可使煤气流速降低, 对减少吹损起着重要的作用5.无料钟布料 无料钟布料特征 焦炭平台：高炉
5、通过旋转溜槽进行多环布料，易形成一个焦炭平台，即料面由平台和漏斗组成，通过平台形式调整中心焦炭和矿石量。 平台小，漏斗深，料面不稳定。平台大，漏斗浅，中心气流受抑制。 采用多环布料，形成数个堆尖，小粒度炉料有较宽的范围，主要集中在堆尖附近。在中心方向，由于滚动作用，大粒度居多。 无料钟高炉旋转滑槽布料时，料流小而面宽，布料时间长，矿石对焦炭的推移作用小，焦炭料面被改动的程度轻，平台范围内的 OC 比稳定，层状比较清晰，有利于稳定边缘气流。 布料方式 单环布料。溜槽只在一个预定角度做旋转运动。其控制较为简单，调节手段相当灵活，大钟布料是固定的角度，旋转溜槽倾角可任意选定，溜槽倾角 越大炉料越布向
6、边缘。当 CO 时边缘焦炭增多，发展边缘。当 OC 时边缘矿石增多，加重边缘。 2螺旋布料。从一个固定角位出发，炉料以定中形式在进行螺旋式的旋转布料。每批料分成一定份数，每个倾角上份数根据气流分布情况决定。如发展边缘气流，可增加高倾角位置焦炭分数，或减少高倾角位置矿石份数，否则相反。每环布料份数可任意调整，使煤气流合理分布。 扇形布料。可在 6 个预选水平旋转角度中选择任意两个角度，重复进行布料。 可预选的角度有 0、 60、l20、l80、240、300。 这种布料方式为手动操作，只适用于处理煤气流分布失常，且时间不宜太长。 定点布料。可在 11 个倾角位置中任意角度进行布料。这种布料方式手
7、动进行，其作用是堵塞煤气管道行程。 无钟炉顶的运用 运用要求： 焦炭平台是根本性的，一般情况下不作调节对象； 高炉中间和中心的矿石在焦炭平台边缘附近落下为好； 漏斗内用少量的焦炭来稳定中心气流。 运用要求的控制： 正确地选择布料的环位和每个环位上的布料份数。 环位和份数变更对气流的影响如表 43 所示。 表 43 环位和份数对气流分布影响 表中可知，从 l6 对布料的影响程度逐渐减小， 1、2 变动幅度太大，一般不宜采用。3、4、5、6变动幅度较小，可作为日常调节使用。 无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别 无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别如表 44 所示。 表 44 无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别 6.批
8、重 批重对炉喉炉料分布的影响 批重变化时，炉料在炉喉的分布变化如图 43 所示。 图 43 批重对炉喉分布的影响 当 y0=0，即批重刚好使中心无矿区的半径为 0，令此时的批重 W=W0，称为临界批重。 如批重 WW0，随着批重增加，中心 y0 增厚，边缘 yB 也增厚，炉料分布趋向均匀，边缘和中心都加重。 如批重 W 3当 n=d2 时，即堆尖移至炉墙，W 减小则中心减轻；若 W 给批重 W0 和W 以一定值，可算出 yB、y0 和 yG，即边缘、中心和堆尖处的料层厚度。yBy0、yGy0 和 W0+NW 的关系构成的炉料批重特征曲线图 44。 W0+NW 图 44 炉料批重的特征曲线 曲线
9、有 3 个区间：激变区、缓变区和微变区，其意义如下： 批重值在激变区时，批重波动对布料影响较大，边缘和中心的负荷变化剧烈，正常生产不宜选用此种批重。 原料好，设备和操作水平高时，批重可选在微变区，此区炉料分布和气流分布都稳定，顺行和煤气利用较好；但增减批重来调剂气流的作用减弱。 若炉料粉末较多，料柱透气性较差，为防止微变区批重，宜选用缓变区批重，其增减对布料的影响介于上述两者之间。少许波动不致引起气流较大变化，适当改变批重又可调节气流分布。 批重决定炉内料层的厚度。批重越大，料层越厚，软熔带焦层厚度越大；此外料柱的层数减少，界面效应减小，利于改善透气性。但批重扩大不仅增大中心气流阻力，也增大边
10、缘气流的阻力，所以一般随批重扩大压差有所升高。 批重的选择 确定微变区批重值应注意炉料含粉末(O 时边缘焦炭增多，发展边缘。当 OC 时边缘矿石增多，加重边缘。螺旋布料。从一个固定角位出发，炉料以定中形式在进行螺旋式的旋转布料。每批料分成一定份数，每个倾角上份数根据气流分布情况决定。如发展边缘气流，可增加高倾角位置焦炭分数，或减少高倾角位置矿石份数，否则相反。每环布料份数可任意调整，使煤气流合理分布。扇形布料。可在 6 个预选水平旋转角度中选择任意两个角度，重复进行布料。 可预选的角度有0、60、l20、l80、240、300 。 这种布料方式为手动操作，只适用于处理煤气流分布失常，且时间不宜
11、太长。定点布料。可在 11 个倾角位置中任意角度进行布料。这种布料方式手动进行，其作用是堵塞煤气管道行程。无钟炉顶的运用运用要求：焦炭平台是根本性的，一般情况下不作调节对象；高炉中间和中心的矿石在焦炭平台边缘附近落下为好；漏斗内用少量的焦炭来稳定中心气流。7运用要求的控制：正确地选择布料的环位和每个环位上的布料份数。环位和份数变更对气流的影响如表 43 所示。表 43 环位和份数对气流分布影响表中可知，从 l6 对布料的影响程度逐渐减小，1、2 变动幅度太大，一般不宜采用。3、4、5、6 变动幅度较小，可作为日常调节使用。无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别如表 44 所示
12、。表 44 无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别6.批重批重对炉喉炉料分布的影响批重变化时，炉料在炉喉的分布变化如图 43 所示。8图 43 批重对炉喉分布的影响当 y0=0，即批重刚好使中心无矿区的半径为 0，令此时的批重 W=W0，称为临界批重。如批重 WW0，随着批重增加，中心 y0 增厚，边缘 yB 也增厚，炉料分布趋向均匀，边缘和中心都加重。如批重 WW0，随着批重减小，不仅中心无矿区半径增大，边缘 yB 也减薄，甚至出现边缘和中心两空的局面。当 n=d2 时，即堆尖移至炉墙，W 减小则中心减轻；若 WW0 后继续减小，炉料仍将落至边缘。给批重 W0 和W 以一定值，可算出 yB、y0 和
13、yG，即边缘、中心和堆尖处的料层厚度。yBy0 、yG y0 和 W0+NW 的关系构成的炉料批重特征曲线图 44。W0+NW图 44 炉料批重的特征曲线曲线有 3 个区间：激变区、缓变区和微变区，其意义如下：批重值在激变区时，批重波动对布料影响较大，边缘和中心的负荷变化剧烈，正常生产不宜选用此种批重。9原料好，设备和操作水平高时，批重可选在微变区，此区炉料分布和气流分布都稳定，顺行和煤气利用较好；但增减批重来调剂气流的作用减弱。若炉料粉末较多，料柱透气性较差，为防止微变区批重，宜选用缓变区批重，其增减对布料的影响介于上述两者之间。少许波动不致引起气流较大变化，适当改变批重又可调节气流分布。批
14、重决定炉内料层的厚度。批重越大，料层越厚，软熔带焦层厚度越大；此外料柱的层数减少，界面效应减小，利于改善透气性。但批重扩大不仅增大中心气流阻力，也增大边缘气流的阻力，所以一般随批重扩大压差有所升高。批重的选择确定微变区批重值应注意炉料含粉末(5mm) 量，粉末含量越少批重可以越大。粉末含量多时，可在缓变区靠近微变区侧选择操作批重。大中型高炉适宜焦批厚度 045050m ，矿批厚度 04045m，随着喷吹物的增加焦批与矿批已互相接近。影响批重的因素炉容。炉容越大，炉喉直径也越大，批重应相应增加。原燃料。原燃料品位越高，粉末越少，则炉料透气性越好，批重可适当扩大。冶炼强度。随冶炼强度提高，风量增加
15、，中心气流加大，需适当扩大批重，以抑制中心气流。喷吹量。当冶炼强度不变，高炉喷吹燃料时，由于喷吹物在风口内燃烧，炉缸煤气体积和炉腹煤气速度增加，促使中心气流发展，需适当扩大批重，抑制中心气流。随着冶炼条件的变化，喷吹量增加，中心气流不易发展，边缘气流反而发展，这时则不能加大批重。7.炉喉煤气速度对布料的影响煤气对炉料的浮力的增长与煤气速度的平方成正比。煤气浮力对不同粒度炉料的影响不同，在一般冶炼条件下，煤气浮力只相当于直径 19mm 粒度矿石重量的 58 ，相当于 10mm 焦炭重量的 12，但煤气浮力 P 与炉料重量 Q 的比值(PQ)因粒度缩小而迅速升高，对于小于 5mm 炉料的影响不容忽
16、视。如果块状带中炉料的孔隙度在 0.30.4mm ，一般冶炼强度的煤气速度很容易达到 48ms，可把 0.32mm 的矿粉和 l3mm 的焦粉吹出料层。煤气离开料层进入空区后速度骤降，携带的粉料又落至料面，如果边缘气流较强，则粉末落向中心，若中心气流较强则落向边缘。由于气流浮力将产生炉料在炉喉落下时出现分级的现象；冶炼强度较大时，小于 5mm 炉料的落点较大于 5mm 炉料的落点向边缘外移。使用含粉较多的炉料，以较高冶炼强度操作时，必须保持使粉末集中于既不靠近炉墙，也不靠近中心的中间环形带内，以保持两条煤气通路和高炉顺行；否则无论是只发展中心或只发展边缘，都避免不了粉末形成局部堵塞现象，导致炉
17、况失常。由于煤气速度对布料的影响，日常操作中使炉喉煤气体积发生变化的原因(如改变冶炼强度、富氧10鼓风、改变炉顶压力等)，都会影响炉料分布。8.料线料线深度钟式高炉大钟全开时，大钟下沿为料线的零位。无料钟高炉料线零位在炉喉钢砖上沿。零位到料面间距离为料线深度。一般高炉正常料线深度为 1520m。料线对气流分布的影响大钟开启时炉料堆尖靠近炉墙的位置，称为碰点，此处边缘最重。在碰点之上，提高料线，布料堆尖远离墙，则发展边缘；降低料线，堆尖接近边缘，则加重边缘。料线在碰点以下时，炉料先撞击炉墙。然后反弹落下，矿石对焦炭的冲击作用增大，强度差的炉料撞碎，使布料层紊乱，气流分布失去控制。碰点的位置与炉料性质、炉喉问隙及大钟边缘伸出漏斗的长度有关。料面堆角炉内实测的堆角变化规律：炉容越大，炉料的堆角越大，但都小于其自然堆角。在碰点以上，料线越深，堆角越小。焦炭堆角大于矿石堆角。生产中的炉料堆角远小于送风前的堆角。为减少低料线对布料的影响，无料钟按料线小于 2m，24m，46m3 个区间，以料流轨迹落点相同，求出对应的溜槽角。输入上料微机，在低料线时控制落点不变，以避免炉料分布变坏。溜槽倾角如表 45 所示。表 45 溜槽倾角与位置注：落点指距中心距离。8.控制合理的气流分布和装料制度的调节
