大型高炉合适炉缸高度的探讨

大型高炉炉缸不仅起储存渣铁作用，且应为风口前形成足够的回旋区提供空间，以保证高炉下部气体动力学需要，使高炉高产，优质，低耗，为此应对过去设计炉缸设计炉缸高度的方法进行修正。     

提高喷煤量对高炉风口焦性状的影响

在不同喷煤比操作的宝钢高炉上进行了多次风口取样 ,对风口试样的性状、焦炭降解、未燃煤粉积存和炉缸现象等作了详细研究。结果表明 :随喷煤量提高 ,风口回旋区缩短 ,焦炭劣化加剧 ,煤粉消耗率下降 ,炉芯透液性变差。研究结果可以指导喷煤操作、监控焦炭质量、控制炉缸侧壁侵蚀等。     

风口焦炭取样研究对高炉操作的指导

根据首钢4号高炉风口焦炭取样的数据，分析了回旋区焦炭带的长度与实际风速、风口焦炭粒度及焦炭质量的关系，探讨了煤比与渣量及回旋区焦炭带的长度的关系；探索了高炉透气性指数与实际风速、煤比、风口焦炭粒度及高炉布料制度之间的关系。通过对炉缸径向煤气压差分析对高炉焦炭负荷、上下部制度的合理调整提出了建议。相关建议实施后，高炉技术经济指标明显改善。     

高炉炉缸活性度初步研究

文章通过炉前风口焦取样分析,直观地确定了风口回旋区长度、以及喷吹煤粉燃烧率,对包钢高炉炉缸活性度研究以及提高煤粉的喷吹量研究有非常重要的指导作用。     

高炉炉缸的供风装置

本发明是关于高炉炉缸的供风装置. 高炉炉缸的供风装置,是靠提高炉缸工作强度确保提高高炉生产率及降低焦比的.此装置的供风风口安装在大套内,在炉缸中与水平面成9-15度角向下倾斜. 该结构的缺点是,风口向下倾斜时不能保证风口间不活跃区的面积缩小.同时人们还知道有另一种由安装在大套内并且与炉缸半径呈15度锐角的平面内相切布置的风口所组成的炉缸供风装置. 该装置的缺点是,在风口间不活跃区的面积缩减时也缩小了氧化区向炉缸中心的扩展. 随着鼓风气流与炉缸半径的偏角扩大,     

小高炉应用斜风口的前景与效果

高炉要达到高产、优质、低耗,关键是高炉的顺行程度。所谓的“高炉顺行”,有的往往以高炉下料的顺畅程度来衡量。笔者认为:“高炉顺行”不能单以下料的顺畅程度作为衡量的标准。应该用炉内“上活下热”的良性循环来衡量。笔者通过合钢300m~3高炉,使用斜风口来解决风口严重灼损问题的启示提出应用斜风口有利于良性循环的发展。1.斜风口的作用1.1 使用斜风口后,改变了原水平风口前燃烧区高温中心的位置。高温中心的位移量随着风口的倾斜度而变化,则高温中心的下移,有利于风口下部炉缸温度的提高,炉缸下部动能和工作状况得到改善,对长期进行铸造生铁生产的小高炉,提高炉缸温度尤为重要。小高炉炉缸内的热容量小,炉缸热损失大。     

高炉风口回旋区深度直接测量方法的研究

高炉风口回旋区深度是高炉实现最佳冶炼的重要参数之一。简要介绍了回旋区深度理论建模计算、经验公式计算的研究及不足,同时介绍了炉芯取样、风口探针、激光雷达、微波雷达等几种风口回旋区深度直接测量技术的测量原理及应用现状。通过对各种直接测量技术的分类讨论和优劣对比,得出微波测量是1种较为有效的回旋区深度测量方法。在完善各种回旋区深度直接测量方法的同时,建议结合CCD成像等其它监测系统同步完成风口多项指标的测量。     

SiO_2还原对高炉风口前理论燃烧温度的影响

风口前理论燃烧温度是衡量炉缸热状态的重要参数之一,而SiO2在风口前被碳还原对其产生的影响一直被忽略.通过实验研究了高炉风口前不同位置的试样,得到进入风口回旋区焦炭的温度和不同位置试样渣中SiO2的含量,从而确定出在风口回旋区SiO2的还原率,并建立了考虑SiO2还原情况下理论燃烧温度的计算公式,最后在富氧喷煤的条件下,分析和讨论了煤粉中灰分变化对理论燃烧温度的影响因素.     

合理调整高炉风口参数的数学模型及措施

 合理调整风口对大型高炉吹透中心、活跃炉缸十分重要。目前,实际操作常常认为增加风口长度、增加风口回旋区深度、缩小风口面积能提高风速,进而提高鼓风动能,以利于吹透中心。建立了调整风口参数的数学模型,并以某厂3 200 m3高炉为例,给出了在总风量不变的条件下,增加1个风口长度、减小1个风口面积以及多个风口尺寸调整时,各风口风量、风速和鼓风动能的变化。发现增加部分风口的长度时,对应风口风量、风速、鼓风动能降低。缩小少数风口的面积,会降低对应风口的风量;只有在缩小多数风口的面积时,已调整的风口风速和鼓风动能才可能提高,而未调整的风口风量、风速和鼓风动能提高幅度更大。根据该数学模型,定量化给出该高炉调整风口的相关参数,可用于调整炉缸煤气流的均匀性,维持高炉稳定、顺行。     

达钢5号高炉非均匀调节风口恢复炉况实践

达钢5号高炉炉缸冻结,出现气流分布不均、长期炉况失常问题,甚至严重到需要非均匀性调节风口,针对此情况,对高炉进行了非均匀调节风口恢复炉况实践。恢复过程中,炉缸冻结不具备正常休风条件,通过坚持中心、边缘两道气流,保证高炉顺行,然后逐步开风口加风,待炉缸运行状态逐步好转,炉缸活跃程度具备正常休风条件后,休风非均匀性调节风口;复风过程中,坚持中心、边缘两道气流,确保高炉稳定顺行,待达到一定强度以后运行一段时间,观察下部非均匀性风口调节是否适合高炉生产需要,再逐步进行上部调节,使高炉实现高强度、长周期稳定顺行。     

宝钢焦炭在高炉内粒度降解

采用实验室模拟高炉局部条件和风口焦取样分析相结合的方法，研究了高炉中焦炭粒度降解的机理，及高炉喷煤量对焦炭粒度降解的影响。试验结果表明，在软融带焦炭内部结构被明显破坏，抗劣化能力下降；在风口回旋区焦炭磨损产生大量粉焦；此外随喷煤水平的提高，焦炭粒度降解程度呈明显增大的趋势，随着喷煤量的提高，焦发冷热强度必须与其相匹配。     

Effect of Carbonaceous Residues on the Blast Furnace Operation Efficiency by PC Injection

Efficiency of pulverized coal (PC) injection determines the coke rate and, consequently, the environmental effect, and depends significantly on its conversion. At high injection rates over 200 kg t_HM⁻¹, a significant part of coal residues, named char, leave the raceway. Char properties and behavior are of great importance in view of their possible consumption outside the raceway. This study continues the investigations of previous works reported in 2020, and comprises numerous laboratory, analytical tests and simulations performed at RWTH Aachen University, as well as industrial measurements. First, the article focuses on the char formation and the temperature development in the raceway while injecting PC. In addition, the effect of alkali on the char reactivity is proven. Next, the effect of injected PC on the pressure drop and permeability in different blast furnace (BF) zones is examined. Also, the char effect on liquid products and the dripping zone is studied. Hot-metal carburization, dynamic and static holdups in the dripping zone, and slag characteristics are investigated. Further available carbonaceous residues in the BF, such as coke fines and soot, are investigated to reveal their competitive consumption. Finally, a method for identification and quantification of carbon phases in BF dust is developed.     

鞍钢朝阳钢铁高炉风口内径向取样分析

 为了解炉内渣铁分布以及径向焦炭性能劣化状况,对朝阳钢铁公司1号高炉取样设备组成、现场安装以及风口内部径向取样过程进行了说明。对所取风口焦的成分、粒度组成、热态性能等进行检测,并对所取不同部位风口焦微观结构及石墨化程度进行分析,结果表明,1号高炉风口回旋区长度为1.7 m,风口焦平均粒度为16.12 mm,热态反应后强度为12.30%。对比鞍钢本部其他在产高炉,明显存在着回旋区长度偏短、风口焦粒度较小及热态性能较差等问题,焦炭性能较差是影响高炉稳定顺行的重要原因之一。     

济钢350m3高炉高富氧生产分析

分析了济钢350m3高炉高富氧对产量、理论燃烧温度、炉况顺行状况、焦比和生产效益的影响。高富氧可提高产量,但升高焦比和高炉理论燃烧温度,一定程度上影响高炉顺行,存在富氧效益最大化的适宜富氧率。高炉生产应低富氧高喷煤,根据济钢目前的情况,富氧率以2%～3%为宜。     

采用CFX对高炉回旋区的模拟研究

考虑到回旋区内存在的焦炭热解、燃烧、气体湍流化学反应等过程,利用CFX,建立了基于颗粒轨道的物理模型,并对该模型进行了数值模拟.模拟结果表明:回旋区内,气流呈双涡旋分布,气体速度大部分＜16 m/s,峰值温度在2670K左右.进行了高炉红外测温实验,测量的峰值温度约为2660K.实验验证了数值模拟结果基本是正确的,对进一步研究高炉回旋区和修改高炉基本操作制度提供了理论依据.     

高炉富氢还原研究

 为探讨高炉富氢的可行性,介绍了氢气的来源和成本,从理论和实践两方面综述了富氢气体还原对高炉操作的影响(氢还原的优点和不足),对回旋区理论燃烧温度(RAFT)、炉腹煤气总热和化学能(TCE)、炉顶煤气温度(TGT)等高炉氢还原合理操作参数的选择,回旋区大小的确定及回旋区与高炉透气性指数及压降的关系进行了论述,同时对富氢还原不同操作参数选择的增产降焦效果进行了比较分析。介绍了高炉富氢还原一些有待研究的问题、富氢对高炉煤气使用的影响及氢气使用安全等有关问题。综合论述了富氢对高炉操作的影响以及操作参数选择的方法,同时阐明了回旋区尺寸确定与厄根方程之间的关系。     

首钢4号高炉风口焦炭取样分析研究

利用风口焦炭取样设备在4号高炉（有效容积为2100m^3）进行了风口焦炭取样。首钢焦炭种类多，焦炭质量相对较差，焦炭在炉内劣化严重。分析认为：焦炭质量改进能够减弱风口焦炭劣化、增加风口回旋区长度。对风口焦炭样成分的分析表明，随着焦炭中碱金属含量的降低，风口焦炭劣化度呈减小趋势。     

高炉大量喷吹煤粉的探讨

通过煤粉燃烧研究成果和喷煤实践的分析得出如下初步认识：煤粉在高炉风口区燃烧过程与一般工业炉不同，因风速高，煤粉停留时间短，煤粉在风口前端很难达到较高燃烧率；氧煤枪对延长煤粉停留时间的作用有限，据国内外多数大喷煤量高炉的实践，２００ｋｇ／ｔ以下喷煤量不一定要使用氧煤枪，风口未燃煤粉并不可怕，因其气化率比焦炭高若干倍，能优于焦炭参加还原反应，有利于改善矿石高温性能，减少焦炭粉化和高炉顺行，粒煤具有节约