关于高炉布料操作

刘云彩是我国著名的炼铁专家,2005年5月31日-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。[编者按]     

高炉布料量变规律

一、前言高炉布料在炼铁生产中是调节炉况的主要措施之一。多年来高炉工作者在反复实践中已积累了丰富的经验,这些经验对现场生产一直起着积极的指导作用。但要进一步研究布料对炉况的影响确有很多困难,有时为了知道生产过程中的料面形状,往往需要仃炉到炉口直接观察料面,由于仃止上料后料面继续下降,这种观察的料面仍然是不准确的。近几年来,虽然有很多人对高炉布料过程进行过研究,但没有抓住矛盾的实质,因此得到的结果是理论脱离实际的。随着炼铁生产向近代化     

高炉布料溜槽结构

正布料溜槽的工作位置是在高炉炉腔内的顶部,处于高炉内部与设备冷热交界部位,正常使用环境为压力0.25 MPa,温度150~250℃之间,异常时短时温度可达600℃,瞬时高温可达900℃。生产时,高炉各批次的炉料源源不断地从料流调节阀经过高的落差冲向布料溜槽,通过布料溜槽的干涉作用,将炉料按照工艺的要求分布到炉喉的各个位置。     

高炉溜槽布料器的布料规律

本文在文希（１）的基础上，结合溜槽的结构尺寸及落料高度对炉料落在溜槽上速度的影响，炉料在溜槽上的滑动长度随溜槽倾角的变化，以及炉料在煤气中的潜体阻力，给出了无料钟高炉炉顶的布料方程。     

高炉布料的控制

控制炉料分布是国外大型高炉的三项新技术之一(其他二项是超高压炉顶与槽下过筛),被称作使高炉高产低耗的一项最重要的不可缺少的新技术。大钟布料经向不够均匀,高炉大型化以后,炉喉与大钟直径越来越大,会使经向料层厚度与煤气分布更不够均匀。因此,需要适当大的焦批与其他手段进行调节。控制炉料分布不仅使炉料分布均匀,而且对煤气流分布起很重要的作用。     

高炉布料规律——溜槽布料器的布料规律

溜槽布料器发明后,发展极快,目前设计,基本上靠实验提供数据。对不同生产条件的高炉设计,如果仅仅依据实验,浪费太大,用前文导出的布料方程,可以定量地给出溜槽布料器的主要尺寸,从而减少对     

无钟高炉布料器布料规律研究

根据国内外无钟炉顶技术资料,研究了炉料在溜槽和空区的各自运动情况。考虑潜体阻力对炉料运动的影响,推导出炉料在溜槽末端的速度,结合溜槽结构尺寸及落料高度对炉料速度的影响,给出了无钟高炉炉顶的布料方程。这对无钟炉顶的研究及设计有重要的意义,为提高布料精度及延长溜槽寿命提供技术支撑。     

高炉无料钟炉顶布料装置使用与改进

根据首钢高炉无料钟炉顶布料装置改为水冷气密箱后出现的问题，介绍使用维护及改进工作。     

高炉布料规律 Ⅱ.溜槽布料器的布料规律

作者从动力学人手,分析炉料在溜槽上的受力作用,计有六个力:重力;惯性离心力F;溜槽对炉料的反作用力N;摩擦力F_f;惯性Coriolis力_k和因溜槽旋转而产生的侧向摩擦力.导出旋转与不旋转的布料器都适用的、描述炉料分布的统一布料方程:?这个方程全面地反映了溜槽长度l_0、溜槽角度β、溜槽转速ω、炉料初速度C_0、炉料重量Q、炉料形状和粒度(关系s)、煤气重度γ、煤气速度ν、摩擦系数μ和料线深度h等11个变量对炉料分布的影响.任何一个或几个变量改变,都会引起炉料分布的改变,这些变动可由(69)式定量的计算出来;(69)式不仅对转动的溜槽布料器适用,它也适用于不转动的装料设备.当ω=0时,方程(69)变成料钟型布料方程.     

高炉布料与煤气分布

重点阐述了高炉布料与煤气分布的关系.认为,风量过大,是导致高炉边缘发展的重要原因,适当控制风量是改善煤气利用率和延长高炉寿命的重要途径;利用时间参数,连续地比较径向煤气温度变化是判断煤气分布的有效方法.     

高炉布料过程初步分析

近年来,国外广泛地采用炉喉挡料板,无钟炉顶的装料设备也日益增多,这就极大地丰富了高炉上部调剂的内容和措施.然而,以目前鞍钢的状况而言,钟式装料设备仍然是唯一的装料设备.尽管装料设备种类繁多,其控制煤气流分布都是以下列几种作用因素,改变高炉径向的焦炭负荷分布来实现的,即:1. 炉料在料面上的堆尖位置;2. 炉料在料面上的堆角;3. 炉料对料面的冲击作用;4. 炉料性质差异所引起的效应.高炉冶炼工作者,就是以上述因素,控制炉料的分布状态,以达到充分利用煤气能量的目的.本文将以简单的力学关系分述上述有关影响布料的因素.     

高炉布料过程初步分析

本文定性地分析了布料过程炉料堆角、堆尖位置、炉料对料面层的冲击力以及炉料特性引起的效应。     

无钟高炉环形布料优化及布料精度

为提高无钟高炉的布料精度,提出了一种基于粒子群算法的环形布料优化方法。在分析环形布料工艺特点的基础上,按控制方法将环形布料分为常规多环布料和步进式同心圆布料,以料面形状误差为控制目标建立了环形布料的优化控制数学模型,并设计了粒子群算法进行优化求解。最后将优化模型应用到2580 m3无钟高炉,利用该优化模型分析了环形布料工艺与布料精度之间的关系。计算结果表明：溜槽倾角档位数量的增加有利于提高常规多环布料的布料精度,但同时导致布料优化控制复杂化,步进式同心圆布料的布料精度高于任意有限多个溜槽倾角档位的常规多环布料,适合充分发挥无钟炉顶布料灵活的优势,实现期望的炉料分布。     

无钟高炉环形布料优化及布料精度

正高炉布料是实现炉内煤气流合理分布,保证高炉顺行和能量最佳利用的重要手段之一。在很高的强化程度下,通过调整布料保证高炉顺行的上部调剂观念已不适应现代高炉生产节能减排的总体要求,发挥无钟高炉炉顶装料设备布料灵活的优势,通过优化高炉布料操作实现布料精准化,进而提高炉内煤气利用率,充分利用宝贵的矿产资源成为当前高炉布料研究的重点工作。燕山大学的学者为提高无钟高炉的布料精度,     

高炉无钟布料器螺旋布料理论的研究

 从螺旋布料的定义着手,在螺旋布料过程中同时考虑溜槽旋转运动和倾动对炉料运动的影响,建立了炉料运动方程,从而推导出可以实现螺旋布料的溜槽倾动方程。最后给出与环形布料相同的计算实例,并用MATLAB解此方程,计算结果表明利用该方程可以获得溜槽的倾动规律,实现螺旋布料。     

高炉布料溜槽的CAD系统

 为提高大高炉布料溜槽的使用寿命,探讨了溜槽设计的原则和结构参数对布料规律的影响。在此基础上,研究了大高炉布料溜槽CAD系统的基本实现原理与方法。引入同级变量与关键变量的思想,解决了零件、装配之间的关系问题,使整个参数化系统能够协同变化。应用ADO技术,建立程序与数据库之间的链接,利用整体参数表和零件参数表,提供了有效的数据存取、管理以及显示的方法。以VB作为开发语言,研制了一套实用的基于Solid Edge平台的高炉布料溜槽CAD系统。