高炉布料操作

高炉布料操作（提纲）

刘云彩

1， 高炉布料的作用

1.1，布料能改变高炉产量水平、改善顺行，降低燃料消耗：

布料能改变产量水平，能提高高炉接受风量的能力；改善顺行，大幅降低燃料消耗：

炉内料柱的空隙度大约在0.35—0.45之间。上升的煤气对炉料的阻力约占料柱有效重量的40—50%。煤气分布是不均匀的，对下降炉料的阻力差别很大。利用不同的煤气分布，减少对炉料的阻力，从而保持高炉稳定、顺行。有了顺行，就有可能提高冶炼强度，增加产量。

1.2，通过布料能延长功率寿命

边缘气流过分发展，必然加剧炉墻侵蚀。通过布料控制边缘气流，保护炉墻。

1..3，通过布料，预防、处理一些类型的高炉冶炼进程发生的事故

这些类型包括：

高炉憋风、难行； 渣皮脱落；

边缘过轻，危害很大。边缘过轻，首先表现在炉顶温度过高。影响炉顶温度的因素较多，边缘发展，是其中之一。炉顶温度每降低100，大约可降低焦比3-5公斤，主要来自三个方面：

A， 气带走的热量； B， 冷却水及炉体散热； C， 煤气利用率下降。

正常冶炼水平，炉顶温度与渣量关系密切。

边缘过重，同样会带来灾难。1982年首钢2高炉，连续发生风口压入路内事故，给生产带来很大损失：

炉腹渣皮结到一定厚度，自行脱落，由于边缘煤气量不足，不能很好的熔化，大块渣皮沿炉缸壁下滑，

将深入炉内的风口压入炉内。

类似的现象，在宝钢和日本也出现过。日本把这一现象叫“曲损”。 炉墙结厚；

减少一些铁中的有害元素。

装料制度也有局限性：

严重的炉缸堆积，解决不了； 严重的炉墙结厚，效果很小。

布料的作用，是通过不同的装料方法，改变煤气流分布，并影响软融带的形状。改变炉料位置及矿、焦在炉喉径向的比例，是控制煤气流分布的有效手段。

双钟装料设备，炉料分布受到限制，调节煤气流的作用比较有限。

无钟的出现，克服了大钟的缺陷。第一座无钟高炉，于1972年在蒂森公司汉博恩厂投产。这是卢森堡阿贝尔公司的重大发明，它以全新的原理、紧凑的结构，克服了大钟布料器的缺点，使高炉布料，完成一次革命。很快，在世界范围推广。它通过改变旋转溜槽角度,可把炉料布到炉喉内任何位置。

2， 布料操作

2.1，煤气流的作用

煤气分布对高炉的作用是多方面的。煤气在高炉内的分布，分四种类型。各种类型的作用如表3：

表3，布料的作用（高炉布料规律，135页表40）

2.2，软融带的形状，对高炉行程有重要影响，煤气分布在很大程度上决定软融带的形状（图1）。

图1，软融带形状及煤气分布 [2]

2.3，批重的作用：

批重大小，对煤气分布影响极大。大批重普遍加重边缘及中心；小批重发展边缘及中心。各炉在一定

的条件下，均有一个临界范围。当批重大于临界范围，随批重增加而加重中心；当批重小于临界范围，随批重增加而加重边缘或作用不明显[1]。

依此原理，当炉料较好时，应当用大批重；外部条件变坏时，应缩小批重。

大批重，能控制气流稳定分布。因此，随冶炼强度的提高，应扩大批重。当炉况难行时，应缩小批重，

以还取风量，保持顺行。 2.4，料线多作用：

料线越深，炉料越靠近炉墙。利用不同料线深度，可有效的调整炉料分布。

3， 大钟操作；

高炉最早出现于中国，已有2700年的历史[2][3]。高炉装料方法多种多样，均未流传下来。1850年，

当巴利式大钟布料器在英国出现，尽管它不能旋转并有许多缺点，还是流传了下来。在此基础上，不断改进、完善，终于在1907年出现了“马基式”布料器，并迅速在世界范围普及。为什么大钟布料器得到发展，能够在炼铁历史中，占有重要地位？因为它解决了高炉长期以来，一直困饶的煤气流合理发布问题。

通过大钟布料器落入炉内的炉料，形成边缘高中心低的反锥体料面。当炉喉直径大于3.5米时，边缘

和中心的料面差，已经超过1米，这就使中心的料柱透气性明显提高。从图2[4]看到，高炉每米工作高度的压力差大约0.04-0.07kpa，推动了煤气流向高炉中心流动。这一作用，也为高炉扩大，奠定了基础。

大钟式布料所形成的料面，是以后各种布料器，共同遵循的准则，无钟布料也不例外。

图2，不同容积高炉的阻力系数（图中数据是高炉容积）

3．1，扩大矿石批重：

大批重，有利于煤气流稳定，能改善煤气利用，降低燃料比；但高炉压差可能提高，所以，扩大批重是有条件的：

A， 冶炼强度提高； B， 高炉炉况允许。

表4 首钢2炉1982年9月数据（1327 m3）

各时期的原料条件如下表，折合焦比、燃料比也按下列条件计算（表5）。

3．2，同装与分装：

由于界面效应，分装的矿、焦混合与变形，较同装小，因此料柱透气性更好。高炉一般采用分装。表6是首钢3号炉（1036 m3）的实践结果。

表6

燃料比 kg 510 511 490

482 420 400

时间

1-20/1 1-9/2 18-25/2

395 393 374

焦比 kg

校正焦比 kg

校正燃料比

kg 542

545 516

3．3，综合装料[5]：

为改善煤气利用，加重边缘，发展中心，在1982年实验综合装料制度，获得良好结果。矿石3车，

分两次开大钟。第一次按料线1.75米加料，接着不等料线第二次开大钟，加入后续料，1号炉实践结果如下（表7）：

3．4，大小料批混装[6]：

为克服大钟装料的局限性，首钢曾在进入末期的3号炉用大小批重混装的方法，修补炉墙并稳定高炉

气流，受到很好的效果，操作结果见表8。具体方法是：

mA +nB A = KKJJ↓ KK=20吨

B =KJ↓KJ↓ K=10吨

使用混装后，实际焦比下降20公斤，折算后降低17公斤。一月份炉身下部炉墙厚度460mm，到3月

7日墙厚580mm。

大批重稳定气流，小批重加重边缘，两者结合，既改善顺行，也保护了炉墙。

3．5，抽矿或抽焦：

炉况不稳定，炉料又不好，不具备使用大批重的条件，可用抽矿或抽焦的方法，稳定气流。具体

做法石：

mKKJJ + KKKK 或 mKKJJ + JJJJ

3．6，双装：

出于同样理由，也可用双装。但双装在一定程度上改变气流分布，其“双”的部分，对气流的影

响，和配“双”的相反。如下式所表示的，前一批示正装，和它相配的是倒装。每隔m批，有一批双装，在料柱中有一个大批重：JJJJ。

mKKJJ + JJKK

3．7，半倒装：

20世纪60年代，钢铁生产相当困难。原料很差，数量短缺。高炉或经常封炉，或维持生产。高炉难行、结瘤是经常的。半倒装由此流行。当时首钢（石钢）流行一句顺口溜：“小批半倒，灵丹妙药”。

“小批”，保证高炉煤气两条通路，半倒是把焦碳装到高炉边缘及中心。这是发展两头的装料制度，煤气利用率很差，燃料比高。可以当“药‘用，处理炉墙不干净，或因原料质量太差，保持高炉顺行。

是“药”，不能当“饭”，不能经常使用。经常使用，燃料消耗太高。

4， 无钟与大钟布料的区别

4．1，大钟布料是一次性的，大钟打开后，炉料在很短时间落到炉内，图3是大钟布料的炉料分布[7]。无钟布料是连续的，布一批料须较长时间（图4）[8]，大约布8—12圈。图5是无钟布料示意图[9]。由于料流较慢，无钟的粒度偏析严重（图6）[2]。

图3，大钟布料的炉料分布（高炉布料规律，277页表56）

图4