鞍钢2580m^3高炉布料料面数值模拟与分析

根据鞍钢高炉布料溜槽的特点,开发了高炉炉料落点数学模型,提出了料面形状数学模型求解方法,并应用该模型定量分析了鞍钢5^#高炉(2580 m^3)料面形状和径向矿焦比情况,得出高炉炉喉中心部位焦层厚度大,中心加焦面积广,中心区域矿焦比高,易造成高炉燃耗高、稳定性差,甚至引起高炉崩料或悬料。     

无钟高炉布料数学模型的研究

 结合无钟高炉布料的主要规律,开发出高炉布料模型。该模型有以下主要特点：炉料出下料罐的运动为“烟道流”;原始料面假设条件的改进;料面形状多段线性化处理;料面下降分为二部分对新料面修正。利用该模型可以求解料面形状,并计算炉料的矿焦比（O/C）。     

无钟炉顶多环布料数学模型的开发

 将传统的炉料内堆角公式进行修正 ,此公式更符合高炉布料的实际;将上次布料的料面形状作为下次布料的初始料面,减小了初始料面对模拟结果的影响。模型可以模拟每一个布料角度（环位）的布料情况,清楚地模拟出布料矩阵改变时的料面形状,模型还实时显示最近3批料的矿焦比曲线,为程序的收敛性提供了验证,并为高炉操作提供了重要的依据。用本模型模拟的料面形状与开炉前实测料面形状基本吻合。     

高炉中心加焦炉料分布机理及布料方式探讨

 针对当前常见的中心加焦装料过程,建立了布料过程中螺旋布料时溜槽内炉料颗粒复合运动的三维数学模型,并建立了炉料颗粒在空区内下落过程数学模型和在炉内堆积所形成料面形状及其径向矿焦比分布数学模型。通过将模型预测料面形状与高炉开炉实测料面形状进行对比,证明了模型的有效性。基于实际高炉参数,计算了13°完全中心加焦和20°小角度中心加焦时炉料落点分布和径向矿焦比分布。结果表明,由于中心加焦过程中部分炉料会分布在中间环带,使得实际中心加焦量减少,两者有效的中心加焦率分别为49.4%和70.4%,且在前者模式下形成了直径约为1.2 m的贯通的中心焦柱区域,而在后者条件下形成中心直径约为2.5 m的较大范围的低矿焦比分布柱状区域。最后,阐述了中心加焦技术原理,指出了当前中心加焦操作方式存在的问题,并探讨了高效布料方式,对指导实际高炉生产操作有着重要意义。     

无料钟布料分布模型在莱钢3200m3高炉的应用

根据影响高炉炉内料面分布的基本因素和规律,结合无料钟高炉的布料经验,运用数学知识和计算机技术研究开发了无料钟高炉布料模型.该模型基于莱钢3200m3高炉开炉试验测试结果,并得到成功的实际应用,指导工长对炉料进行合理调整和改善高炉冶炼状况,提高了料柱的透气性指数,降低了焦比,保证高炉能低耗、稳定地生产.     

高炉布料数学模型的开发及应用

为研究炉料在炉内的分布,对武钢1号高炉在开炉前进行了料面测量,在获得的炉料堆积规律的基础上开发了高炉布料数学模型,利用开发的数学模型模拟炉料下落的轨迹,求解料面形状,计算炉料的O/C比分布,利用模型计算结果对不同布料矩阵的布料效果实行量化评估,结合高炉专家系统中有关煤气流分布的信息,可以及时对布料矩阵作出调整.     

高炉无料钟布料凸台料面模拟研究

以某高炉为研究对象,根据其主要参数条件、装料制度,应用无料钟多环布料数学模型模拟研究了炉料在炉内的初始分布,寻求中心较开放的凸台料面。研究发现:边缘增加布料圈数和溜槽大角差布料以及边缘矿增加布料圈数、增加焦炭布料溜槽角度和溜槽大角差布料方法可获得较平坦的凸台料面。采用减少布料溜槽角度布料方法时,调整布料参数一般难以获得中心较开放的凸台料面;采用增加焦炭布料溜槽角度布料方法时,缩小布矿焦溜槽角度,增大矿焦布料溜槽角度差易获得中心较开放的凸台料面。在生产中应用本模型将有助于炼铁高炉工作者定性和定量运用上部调剂控制炉料在高炉炉内的初始分布,达到保护炉墙、保证高炉顺行、改善煤气利用、节能降耗的目的。     

高炉料层形状仿真系统的开发及应用

高炉布料的层状结构很难进行直观观测。通过分析高炉布料规律,找出炉料落点位置,确定料面基本形状,并进行变形和修正,就可以计算出料层形状结构数据,从而达到高炉布料料层形状仿真的效果。该系统的实时在线运行具有重要意义,有助于高炉操作人员了解高炉炉内料面情况,指导高炉操作人员制定高炉布料方式,使炉内料面得以合理分布,改善冶炼状况,保证高炉稳定顺行。     

高炉布料的焦层坍塌建模方法研究

炉料分布是影响高炉内煤气流分布的决定性因素之一。在高炉布料过程中,矿石的冲击作用使部分焦层坍塌并堆积到炉中心区,考虑这一因素对料层分布的影响,在试验和统计分析基础上,采用一种简化方式模拟了布料过程的焦层坍塌现象。它以专家规则修正料面曲线,依据物料平衡关系求解模型参数,通过分析高炉径向温度和径向矿焦比分布,间接验证了布料模型中焦层坍塌修正方法。     

武钢6号高炉布料实践

通过布料方程计算及开炉顶检修方孔观察，调整炉喉截面积矿焦比的分布，形成合理的料面形状。6号高炉通过对炉顶布料的探索，形成了适合武钢原燃料条件的布料模式，保持炉况长期稳定顺行，取得良好的技术经济指标。     

水钢4号高炉开炉装料实践

首钢水城钢铁集团有限公司4号高炉采用中冶赛迪研发的新型并罐无料钟装料设备,为探索水钢4高炉装料设备及原料条件下的布料规律,在投产前进行了开炉装料的实际测量,得出了焦炭及矿石的料流轨迹及料面形状,为开炉及日后生产提供了科学依据。     

高炉无料钟炉顶布料规律探索与实践

济钢1 750 m3高炉采用串罐无料钟炉顶布料系统.建立了布料模型,并在高炉生产中不断验证,逐步消化和掌握了无料钟技术,摸索出一系列无料钟炉顶布料的相关规律;建立了布料矩阵调节的基本准则,以"稳"为前提,以"平台漏斗"理论为依据,充分发挥了布料矩阵技术优势,确保高炉稳定顺行.研究结果表明:焦平台一旦确定,靠微调矿石矩阵可以调整煤气流的合理分布,达到维持矿焦比合理分布的控制目标.通过布料矩阵的不断优化,使高炉的顺行状况改善,高炉的利用系数达到2.35 t/(m3·d).     

武钢1号高炉开炉装料实测

武钢1号高炉扩容大修后，在开炉装料过程中，对无料钟顶设备的功能进行了校核，对焦炭和矿石的料流轨迹和料面形状进行了测定。通过测定，选择了合适的开炉布料矩阵。     

高炉上部炉型对炉料运动影响的数值模拟

高炉炉型对炉料在炉内运动规律有着决定性影响。以某企业高炉参数为原型,采用离散元方法对不同炉型条件下炉料运动进行了数值模拟,分析了炉料运动规律及其对矿焦比和孔隙率分布的影响。研究结果表明,在布料条件相同时,炉身角变小后,炉容扩大,炉料运动速度减缓;炉料下降过程中,矿石会向下降最快位置聚集,炉身角减小后,矿石边缘分布趋势更加明显;炉料下降过程中矿石与焦炭混合,孔隙率不断减小。炉身角减小后,炉料下降过程中孔隙率减小幅度变缓。     

武钢4号高炉料面形状的测定

武钢4号高炉(2516m~3)第二次大修后采用了串罐无料钟炉顶设备。在高炉开炉装料过程中,对下料罐的最大装料能力、料流调节阀开度与料流量之间的关系、焦炭和矿石的布料轨迹以及料面形状等进行了测定,并观察了十字测温装置对高炉布料的影响。通过料面形状的测定,选择了合适的布料矩阵,初步掌握了无钟布料的规律,为4号高炉顺利开炉和达产创造了条件。     

高比例酸性炉料对高炉操作的影响及应对措施

 随着环境保护压力的增加,中国钢铁公司的高炉炉料结构中酸性料(球团和块矿)配比显著提高,尤其在冬季取暖季的时候。但是,各钢铁公司的资源条件不同,采用高比例酸性炉料冶炼时,有的钢铁企业获得较好的生产指标,但也有钢铁企业操作指标不佳或难以实现高比例酸性料操作。基于此,以提高高炉酸性料比例和降低生产成本为目的,分析了高比例酸性料所带来的问题,并提出了应对高比例酸性炉料的技术措施。高比例酸性料对高炉冶炼的影响主要体现在块状带和软熔带。对块状带的影响主要有,粒度的差异导致空隙率降低;堆积性能的差异导致料面难以控制;还原产生的粉末影响高炉块状带的透气性。对软熔带的影响主要有,酸性料自身软熔温度较低;还原度较低导致矿石进入软熔带前FeO含量高,使得软熔带位置上移且变宽;软熔带焦窗长度变长,增加整个焦窗的压力损失。应对高比例酸性炉料的具体措施有,合理选择优质酸性炉料;制备碱性镁质球团;采用合理的布料制度尽量克服球团矿对料面的不利影响;高炉精细化用焦,充分发挥大块焦与小焦丁的特点与功能。能够改善块状带和软熔带透气性的技术措施都可以缓解高比例酸性料对高炉冶炼的不利影响,各生产企业可结合自身的资源情况和炉型特点,逐步采取技术措施去适应和改善高比例酸性炉料条件下的高炉操作指标。旨在为中国钢铁企业采用高比例酸性炉料进行炼铁生产时提供参考。     

Coke Collapse Model and Collapse Profile Variation Law for Bell-Less Top BF

 The mathematical model of minimum safety factor that investigated the collapse trends of coke layer under different charging parameters was established firstly on the basis of the slope stabilization theory in soil mechanics, and then the model of burden profile after coke collapse was improved by adopting the predetermination of quadratic curve and energy correction methods. The research will provide theoretical evidences for describing the coke profile more accurately and technical direction for choosing suitable charging parameters of blast furnace. The results show that: it is helpful to improve the stability of coke layer with increasing chute inclining angle and length of the coke flat; when the main falling point of ore moves toward furnace wall or the coke flat is wider, the curve radian of burden profile after coke collapse becomes smaller; the ore to coke ratio distribution agrees with the gas top temperature measurement well under considering coke collapse comparing with the result of ignoring coke collapse.     

无料钟炉顶布料实践及分析

在武钢2号高炉进行了串罐无料钟炉顶布料实践,分析了多角度中心加焦、折返布矿、拓宽布料区间等布料方式引起煤气流变化及改变煤气利用的原因,在2号高炉的原燃料条件下,采用折返布矿和拓宽布料区间的布料模式取得了较好的技术经济指标,布料模式的摸索还须继续;增加矿石层厚度或调整小粒度矿落点位置,可增大煤气阻力,有利于增加间接还原,提高煤气利用率;完善各种检测设备,开发和应用高精度布料技术,丰富高炉专家系统,可进一步优化高炉操作。