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1、.,1,第五节 装料制度的选择,.,2,第五节 装料制度的选择,上部调剂的目的 ？,上部调剂就是通过选择、变更装料制度，以控制煤气流分布的一种调剂手段。 它的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能，采用各种不同的装料方法，即装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重等手段，调整炉料在炉喉的分布状况，达到控制煤气流合理分布，以实现最大限度地利用煤气的热能与化学能，达到高炉稳定顺行、高效生产的目的。,.,3,第五节 装料制度的选择,装料设备对炉料在炉喉的分布有何影响？,装料设备包括料车、钟式炉顶的布料器、大钟与炉喉间隙、大钟倾角、活动炉喉档板、无料钟炉顶的溜槽及倾角等。 1）布料器：常用的马
2、基式旋转布料器，一般采用60一站的六点布料法。即一批炉料各车的堆尖位置同布在一个点上，然后旋转60再布下一批料，这样可使炉料在炉喉的堆尖呈螺旋式均匀分布。这种布料器由于有定点的功能，可通过选定位置布料以消除管道与偏行。还有一种快速布料器，它一般以20r/min的速度旋转，消除堆尖偏析。 2）大钟与炉喉间隙：在料面高度一定时，间隙越大，入炉料的堆尖与炉墙的距离也越大，促使矿石滚向中心。 3）大钟倾角：不同倾角会引起炉料从大钟下降的轨迹变化。当炉料物理性质不变时，角度越小，炉料下降的抛物线轨迹越平坦，原料堆尖越靠近炉墙。一般大钟倾角都固定为53。,.,4,第五节 装料制度的选择,装料设备对炉料在炉
3、喉的分布有何影响？,4）活动炉喉挡板：改变活动挡板的位置，等于改变大钟与炉喉的间隙，当活动挡板伸向炉内时，炉料可以碰到挡板落在靠近中心的位置；而当活动挡板收回时，炉料就落在靠近炉墙的位置。 5）无料钟溜槽倾角：由于溜槽长短是固定的，改变倾角就等于改变钟式布料的大钟与炉喉间隙和大钟倾角两个因素的作用，所以，溜槽角度越大，炉料越容易堆到边缘，反之则容易堆向中心，另外，还可通过边下料边改变倾角来实现多环布料、螺旋布料，达到合理分布炉料的目的。,.,5,第五节 装料制度的选择,固定因素对布料的影响,(1)炉喉和大钟间隙 在高炉正常料线范围内，炉喉与大钟间隙越大，炉料堆尖距炉墙越远，则边缘气流越发展。否
4、则相反。 (2)大钟倾角 大钟倾角大，炉料布向中心，否则相反如图5-6。小高炉炉喉直径小，边缘和中心的料面高度差别不大，大钟倾角可小些，以便于向边缘布料。一般大中型高炉大钟倾角多为5053。 (3)大钟下降速度和行程 大钟下降速度和炉料滑落速度相等时，大钟行程大，则布料有疏松边缘的趋势。大钟下降速度大于滑料速度时，大钟行程大小对布料无明显影响。大钟下降速度小于炉料滑落速度时，则大钟行程大有加重边缘的趋势。 (4)大钟边缘伸出大料斗外的长度 大钟边缘伸出大料斗外越长，炉料越易布向炉墙。否则相反。,.,6,第五节 装料制度的选择,.,7,第五节 装料制度的选择,原料装入顺序对布料的影响,一般希望废
5、铁和石灰石装入炉子中心，因炉顶和装料设备结构不同，原料的装入顺序也不同。 罐式高炉原料装入顺序为: 锰矿矿石石灰石废铁 料车式高炉原料装入顺序为: 废铁石灰石矿石锰矿 无料钟皮带上料的高炉原料装入顺序为: 锰矿烧结矿球团矿石灰石。,.,8,第五节 装料制度的选择,钟式高炉装料方法,(1)常规装料方法 炉料从大钟滑落到炉内，由堆尖两侧按一定角度形成料面。堆尖的位置与料线、批重、炉料粒度、堆密度以及煤气速度有关。当这些因素固定时，则不同的装料方法对气流分布有不同的影响。 (2)综合装料方法 在日常操作中，有些高炉往往根据各种装料方法的特点，采用两种程序，其一个程序边缘较重，另一个程序边缘较轻，按规
6、定的周期综合装入炉内。这种装料方法加重边缘程度次于矿焦同装。但周期不宜太长，一般不大于10批。周期表现形式为: mAnB pC 或者 mAnB 式中A、B、C分别为不同的装料方法，m、n、p分别为不同装料方法的批数。,.,9,第五节 装料制度的选择,钟式高炉装料方法,.,10,第五节 装料制度的选择,料线对布料的影响,料钟式高炉。以大钟最大行程的大钟下沿为零点，无料钟式高炉，以溜槽下端为零点，从零点到炉内料面的距离叫作料线。高炉生产时要选定一个加料的料线高度。料线的高低，可以改变炉料堆尖位置与炉墙的距离 ，料线在炉料与炉喉碰撞点（面）以上时，提高料线，炉料堆尖逐步离开炉墙；在碰撞点（面）以下时
7、，提高料线会得到相反的效果。一般选用料线在碰接点（面）以上，并保证加完一批料后仍有0.5m以上的余量。以免影响大钟或溜槽的动作，损坏设备。碰撞点（面）以下的料线只在特殊情况下使用。,.,11,第五节 装料制度的选择,料面堆角对布料的影响,矿石影响布料的因素主要是堆密度、粒度等对堆角与滚动性的影响。 天然矿石堆密度大、滚动性差、堆角大，相对地在炉内边缘堆得多； 烧结矿疏松多孔，堆密度小，同等重量的体积大，炉内分布面宽，相对地减少了边缘堆积量； 球团矿虽然密度比烧结矿大些，但形状整齐呈球形，堆角小易滚到中心。 按加重边缘由重到轻排列，其顺序是： 天然矿烧结矿球团矿 另外，石灰石之类的熔剂，应尽量布
8、放到中心，防止边缘生成高粘度初渣，使炉墙结厚。,.,12,第五节 装料制度的选择,料面堆角对布料的影响,炉内实测的堆角变化，因设备和炉料条件不同，差别很大。 1) 炉容越大，炉料的堆角越大，但都小于其自然堆角。 2) 在碰点以上，料线越深，堆角越小。 3) 焦炭堆角大于矿石堆角。原因是近年来矿石平均粒度和粒度范围缩小，再加上矿石对焦炭的推移作用所致，特别是钟式高炉推移作用更大。 4) 生产中的炉料堆角远小于送风前的堆角。,.,13,第五节 装料制度的选择,料面堆角对布料的影响,矿石对焦炭的推移作用 1一原焦炭料面；2一撞击后的焦炭料面；3一球团矿；4一焦炭,.,14,第五节 装料制度的选择,批
9、重对炉喉炉料分布的影响,批重对炉料在炉喉分布影响很大。批重小时布料不均匀，小到一定程度，将使边缘和中心无矿石。批重增大，则矿石分布均匀，相对加重中心而疏松边缘；而且软熔带气富增大，料柱界面效应减小，有利改善透气性。但过分扩大批重，不但增大中心气流阻力，也增大边缘气流阻力，所以随批重增加压差有所升高。通过实践摸索，大中型高炉适宜焦批厚度0.450.50m，矿批厚度0.40.45m，随着喷吹物的增加焦批与矿批已互相接近。,.,15,第五节 装料制度的选择,批重对炉喉炉料分布的影响,1)批重与炉容的关系。炉容越大，炉喉直径也越大，批重应相应增加。 2)批重与原燃料的关系。批重与原燃料性能有关，铁分越
10、高，粉末越少，则炉料透气性越好，批重可适当扩大。日本高炉原燃料条件好，批重普遍很大。 3)批重与冶炼强度关系。随冶炼强度提高，风量增加，中心气流加大，需适当扩大批重，以抑制中心气流。 4)批重与喷吹量的关系。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。但是随着冶炼条件的变化，近几年在大喷煤量(180240kg/t)的高炉上出现了相反的情况。随着喷吹量增加，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。,.,16,第五节 装料制度的选择,前苏联和日本高炉批重与炉容关系 一前苏联近年数据 1966
11、年前的中国和苏联数据 一中国近年数据一日本近年数据,.,17,第五节 装料制度的选择,按经验公式选择批重,主要经验公式有: l)鞍钢高炉在20世纪5060年代原料条件很差，矿石批重与炉喉直径d1的统计关系为: 矿石批重Wo0.43d12+0.02d13,t/批 2)日本高炉原燃料条件好，焦炭批重Wc与炉喉直径d1和焦炭层厚度yC与炉容Vu的关系分别如下: Wc=(0.030.04)d13 yc450(0.088750.125)Vu 3)前苏联高炉在20世纪5060年代的原料条件一般水平，焦炭层厚度yc与炉容Vu的关系: yc=2500.1222Vu,.,18,第五节 装料制度的选择,无料钟布料
12、的特点,无料钟布料是一种新型的布料装置。它取消了传统的大小料钟机构，采用可任意改变倾角的旋转溜槽完成布料任务。旋转溜槽的倾角，转速和转角都可以调节，因此可构成各种布料方式。在上一批料的过程中： 如果溜槽倾角固定不变，则为单环布料； 一边上料一边改变倾角，则形成多环布料； 溜槽固定不动，则成定点布料； 溜槽倾角不变在圆周方向的一定弧线上来回移动，则成扇形布料。 一般上一批料，溜槽旋转89圈。,.,19,.,20,第五节 装料制度的选择,无料钟布料的特点,从生产实践中总结出有以下操作特点： 1）装矿石和焦炭时溜槽的倾角应保持1以上的差别为好；这样有利于调节煤气流的分布。 2）单独增大装矿石时的溜槽
13、倾角能加重边缘，减轻中心。 3）单独增大装焦炭时的溜槽倾角，对加重中心的作用更大。 4）当炉况失常需要发展边缘和中心，保持煤气两条通路时，装焦炭可采用两个倾角，一半布到边缘，一半靠近中心。 5）为了提高炉喉煤气第二、三点CO2含量，矿石和焦炭可采用一批或分批组合的双环或螺旋布料。 总之无料钟布料，在溜槽的有效角度调节区内，可以把炉料布到炉喉截面的任何一个位置上，是一种多变、灵活、反应快的布料装置。,.,21,第五节 装料制度的选择,合理气流分布规律,首先要保持炉况稳定顺行，控制边缘与中心两股气流； 其次是最大限度地改善煤气利用，降低焦炭消耗。 但它没有一个固定模式，随着原燃料条件改善和冶炼技术
14、的发展而相应变化。 50年代烧结矿粉多，无筛分整粒设备，为保持顺行必须控制边缘与中心CO2相近的“双峰”式煤气分布。 60年代以后，随着原燃料的改善，高压、高风温和喷吹技术的应用，煤气利用改善，炉喉煤气曲线上移，形成了边缘O方略高于中心的“平峰”式曲线，综合煤气CO2达到1618。 70年代随着烧结矿整粒技术和炉料铁分的提高及炉料结构的改善，出现了边缘煤气CO2高于中心、而且差距较大的“展翅”形煤气曲线，综合CO2达到1920，最高达2122。 但不管怎样变化，都必须保持边缘与中心两股气流，过分的加重边缘会导致炉况失常。,.,22,第五节 装料制度的选择,炉顶二氧化碳（CO2）曲线,.,23,
15、第五节 装料制度的选择,宝钢生产条件较好，炉喉气流、炉子中心温值(CCT)约在500600，边缘温度值大于100。 宝钢1号高炉为钟式炉顶，临近边缘的温度点比其它高炉要低一点，一般边缘至中间的温度呈平缓的状态。超过200的范围较窄，相邻中心点的温度在200300。高炉开炉初期中心温度可达800，随着产量提高逐步下降。,.,24,第五节 装料制度的选择,装料制度的调节,高炉日常生产中，生产条件总是有波动的，有时甚至变化很大，从而影响炉况波动和气流分布失常。要及时调整装料制度，改善炉料和软熔带透气性，保持边缘与中心两股气流，以减少炉况波动和失常。 1)原燃料条件变化原燃料条件变差，特别是粉末增多，
16、出现气流分布和温度失常时，应及早改用边缘与中心均较发展的装料制度。但要避免过分的发展边缘，也不要不顾条件片面追求发展中心气流。原料条件改善，顺行状况好时，为提高煤气利用，可适当扩大批重和加重边缘。 2)冶炼强度变化由于某种原因被迫降低冶炼强度时，除适当的缩小风口面积，上部要采取较为发展边缘的装料制度，同时要相应缩小批重。,.,25,第五节 装料制度的选择,装料制度的调节,3)装料制度与送风制度相适宜装料制度与送风制度应保持适宜。当风速低、回族区较小，炉缸初始气流分布边缘较多时，不宜采用过分加重边缘的装料制度，应在适当加重边缘的同时强调疏导中心气流，防止边缘突然加重而破坏顺行。可缩小批重，维持两股气流分布。若下部风速高，回族区大，炉缸初始气流边缘较少时，也不宜采用过分加重中心的装料制度，应先适当疏导边缘，然后再扩大批重相应增加负荷。 4)临时
