高炉装料制度的选择.ppt

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50 53 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 mA nB pC或者mA nB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 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 45 0 50m 矿批厚度0 4 0 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 180 240kg 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50 60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Wo 0 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 03 0 04 d13yc 450 0 08875 0 125 Vu3 前苏联高炉在20世纪50 60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 250 0 1222Vu 18 第五节装料制度的选择 无料钟布料的特点 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8 9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16 18 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19 20 最高达21 22 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 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500 600 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200 300 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 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 临时改变装料制度调节炉况炉子难行 休风后送风 低料线下达时 可临时改若干批强烈发展边缘的装料制度 以防崩料和悬料 26 第五节装料制度的选择 装料制度的调节 改若干批双装 扇形布料和定点布料时 可消除煤气管道行程 连续崩料或大凉时 可集中加5 10批净焦 可提高炉温 改善透气性 减少事故 加速恢复 炉墙结厚时 可采取强烈发展边缘的装料制度 提高边缘气流温度 消除结厚 为保持炉温稳定 改倒装或强烈发展边缘装料制度时 要相应减轻焦炭负荷 全倒装时应减轻负荷20 25 27 第五节装料制度的选择 用炉顶CO2曲线来判断炉内煤气流的分布状况 因为煤气中CO2的高低反映了煤气与矿石之间接触是否良好 间接还原反应是否进行得充分 所以 煤气中CO2的高低也反映了炉内矿石的分布状况 矿石集中的部位CO2高 矿石较少的部位CO2低 而矿石是影响炉内透气性的主要因素 矿石集中的部位透气性差 此处煤气流必然较少 矿石较少的部位透气性好 此处煤气流必然会大些 因此 可以用炉顶CO2曲线来判断炉内煤气流的分布状况 另一方面 因为煤气是炉内传热介质 所以煤气流的分布也反映温度分布 煤气流大的地方温度高 煤气流小的地方温度低 28 第五节装料制度的选择 用炉顶CO2曲线来判断炉内煤气流的分布状况 CO2含量与煤气流及温度分布之间的对应关系 29 炉料在炉内为什么能连续下降炉料下降的动力是自重 即炉料是靠本身的重力作用下降的 而冶炼过程中 焦炭中的固定碳在风口前燃烧和参加直接还原变为气体离开高炉 矿石 熔剂和焦炭灰分则熔化和还原成渣铁而排出炉外 从而使炉内不断形成自由空间 为炉料的连续下降创造了必要条件 凤口前焦炭的燃烧提供35 40 的空间 参加直接还原消耗焦炭提供15 左右的空间 而矿石和熔剂在下降过程中重新排列 压紧并熔化成液相而体积缩小提供33 左右的空间 此外放出渣铁也提供一部分空间 但在实际冶炼过程中要保证炉料的连续下降 还要克服一系列的阻力 包括 炉料与炉墙的摩擦阻力 料块之间的内摩擦阻力 上升煤气的浮力 只有炉料的自身重力超过这三种阻力之和的情况下 炉料才能连续不断地下降 维持正常的冶炼过程 第五节装料制度的选择 30 影响炉料的顺利下降的因素 第五节装料制度的选择 31 第五节装料制度的选择 高炉冶炼周期炉料在炉内的停留时间称为冶炼周期 高炉风量大 则风口前焦炭的燃烧速度快 下料快 冶炼周期短 高炉产量高 计算冶炼周期的方法有两种 1 按时间计算 32 第五节装料制度的选择 高炉冶炼周期2 按上料批数计算 33 第五节装料制度的选择 炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用首先 焦炭在风口前燃烧放出的热量 是高炉冶炼过程中的主要热量来源 高炉冶炼所需要的热量 包括炉料的预热 水分蒸发和分解 碳酸盐的分解 直接还原吸热 渣铁的熔化和过热 炉体散热和煤气带走的热量等 绝大部分由风口前燃烧焦炭供给 其次 炉缸燃烧反应的结果产生了还原性气体CO 为炉身中上部固体炉料的间接还原提供了还原剂 并在上升过程中将热量带到上部起传热介质的作用 第三 由于炉缸燃烧反应过程中固体焦炭不断变为气体离开高炉 为炉料的下降提供了40 左右的自由空间 保证炉料的不断下降 34 第五节装料制度的选择 炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用第四 风口前焦炭的燃烧状态影响煤气流的初始分布 从而影响整个炉内的煤气流分布和高炉顺行 第五 炉缸燃烧反应决定炉缸温度水平和分布 从而影响造渣 脱硫和生铁的最终形成过程及炉缸工作的均匀性 也就是说炉缸燃烧反应影响生铁的质量 由此可见 炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起着极为重要的作用 正确掌握炉缸燃烧反应的规律 保持良好的炉缸工作状态 是操作高炉和达到高产优质的基本条件 35 第五节装料制度的选择 炉缸燃烧反应炉缸燃烧反应与一般燃烧反应不同 它是在充满焦炭的环境中进行的 即空气量一定而焦炭过剩的条件下进行的 由于没有过剩氧 燃烧反应的最终产物是CO和H2 而没有CO2 焦炭的燃烧反应在氧气量充足而固体碳不足时为完全燃烧 C O2 CO2 33412kJ kgC当氧气不足而固体碳过剩时为不完全燃烧 36 第五节装料制度的选择 炉缸燃烧反应高炉内由于有过剩碳的存在 且风口前温度很高 即使在氧气充足的地方产生的CO2也会与固体碳反应 CO2 C 2CO 165766kJ因此 燃烧反应的最终产物是CO 鼓风中还有不参加反应的氮 用干风时焦炭燃烧的实际反应为 鼓风中还有一部分水分 水分在高温下与碳发生反应 H2O C H2 CO 124480kJ因此 炉缸燃烧反应的最终产物由CO H2和N2组成 37 第五节装料制度的选择 风口燃烧带和凤口回旋区炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带 它包括氧气区和还原区 如图所示 风口前自由氧存在的区域称为氧气区 自由氧消失到CO2消失的区域称为还原区 由于燃烧带是高炉内唯一属于氧化气氛的区域 因此亦称氧化带 在燃烧带中 当O2过剩时 C首先与O2反应生成CO 只有当O2开始下降时 CO2才与C反应 使CO急剧增加 CO2逐渐消失 因此 燃烧带的尺寸可按CO2消失的位置确定 实践中常以CO2降到1 2 的位置定为燃烧带的界限 38 第五节装料制度的选择 39 第五节装料制度的选择 风口燃烧带和凤口回旋区现代高炉中 由于冶炼强度高和风口风速大 当鼓风动能达到一定程度后 风口前焦炭处于回旋运动状态 并形成一个疏散而近似球形的自由空间 通常称为风口回旋区 风口回旋区与燃烧带基本一致 但回旋区系指在鼓风动能的作用下焦炭块作机械运动的区域 而燃烧带是根据煤气成分来确定的 回旋区前端即为燃烧带氧气区的边缘 而还原区在回旋区的外围焦炭层内 40 41 42 炉缸界面上燃烧带的大小 43 第五节装料制度的选择 鼓风动能鼓风动能就是鼓风所具有的机械能 鼓风具有一定的质量 而且以很高的速度 达每秒100m左右 通过风口向高炉中心运动 因此 它具有一定动能 直接影响着风口前焦炭回旋区的大小 鼓风动能按下式计算 44 第五节装料制度的选择 鼓风动能1000m3以上大高炉的鼓风动能一般在4000 7000kg m s之间 300m3左右的中型高炉在3000 4000kg m s之间 100m3左右的小型高炉在1000 1500kg m s之间 容积再小的高炉鼓风动能应更小 45 鼓风动能与回旋区长度的关系 46 第五节装料制度的选择 风口前理论燃烧温度与炉缸温度的区别 风口前焦炭燃烧所能达到的最高温度 即假定风口前焦炭燃烧放出的热量全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度叫作风口前理论燃烧温度 理论燃烧温度是指燃烧带在理论上能达到的最高温度 生产中一般指燃烧带燃烧焦点的温度 而炉缸温度一般是指炉缸渣铁的温度 两者有本质上的区别 理论燃烧温度可达1800 2400 而炉缸温度一般在1500 左右 47 第五节装料制度的选择 48 第五节装料制度的选择 影响理论燃烧温度的因素影响理论燃烧温度的因素有 1 鼓风温度 鼓风温度升高 则鼓风带入的物理热增加 理论燃烧温度升高 鼓风湿度为1 5 且无富氧无喷吹时 鼓风湿度和理论燃烧温度的数值对应如下 49 第五节装料制度的选择 影响理论燃烧温度的因素影响理论燃烧温度的因素有 2 鼓风富氧度 鼓风含氧量提高以后 N2含量减少 此时虽因风量减少而使Q风有所降低 但由于VN2降低的幅度大 理论燃烧温度显著升高 风温为1100 鼓风湿度为1 5 无喷吹时有下列关系 3 鼓风湿度 鼓风湿度的影响与喷吹物相同 由于水分分懈吸热 理论燃烧温度降低 50 第五节装料制度的选择 影响理论燃烧温度的因素影响理论燃烧温度的因素有 4 喷吹燃料 由干喷吹物分解吸热和VH2增加 理论燃烧温度降低 由于各种喷吹燃料的分解热不同 含H222 24 的天然气分解热为3350kJ m3 含H211 13 的重油分解热为3875kJ kg 含H22 4 的无烟煤分解热为l047kJ kg 所以 喷吹天然气降低理论燃烧温度最剧烈 重油次之 无烟煤降低最少 风温1100 鼓风湿度1 5 无富氧时有 51 第五节装料制度的选择 炉腹煤气成分与数量炉腹煤气指高炉高温区煤气 即进入间接还原区以前的煤气 这个位置大致在炉腹和炉腰 所以叫作炉腹煤气 炉腹煤气中各成分的数量等于炉缸煤气相应成分的数量加上直接还原生成的CO和焦炭挥发分中的各种成分 52 53 第五节装料制度的选择 炉顶煤气成分与数量炉顶煤气是炉腹煤气进入间接还原区参加间接还原以后离开高炉的煤气 因此 从炉腹煤气中减去参加还原反应的CO和H2 再加上还原和熔剂分解产生的CO2以及C与H2作用生成的CH4 即为炉顶煤气 炉顶煤气一般都计算干成分 因此 H2参加反应产生的H2O不算在煤气成分当中 计算中有两个假定条件 即假定人炉总碳量的1 2 与H2作用生成CH4 假定40 的H2参加还原 参加还原反应的CO数量 根据原料成分中高级氧化物 Fe2O3 MnO2 Mn2O3等 的数量和直接还原度计算 54 55 第五节装料制度的选择 煤气上升过程中压力分布规律如何煤气从炉缸上升到炉顶 通过软熔带 块状带要克服沿料柱的阻力 即阻力损失 这种阻力损失与料柱高低 煤气流速 炉料孔隙度以及煤气的性质有关 一般可将高炉散料柱视作许多平行的管道 参考管道阻力损失计算 得出高炉散料柱内煤气压力降公式如下 56 第五节装料制度的选择 57 第五节装料制度的选择 煤气上升过程中压力分布规律由上式可以看出 l 散料柱内压降 P代表散料柱的阻力 其值越大 表明料柱透气性越差 对顺行不利 2 减少 P改善料柱透气性的方向是 降低煤气速度 这可以通过提高顶压 控制冶炼强度 增大空隙度 的办法解决 增大当量直径d 和料柱空隙度 这可以通过炉料整粒的办法解决 降低H 这可以通过改进炉型设计来解决 3 在散料柱中和管道中不同 d 是可变因素 因此高炉工作者常常在改变d 中探求既有利于高炉强化又不过分增加料柱阻力的方案 例如高压操作 松动操作等 大风吹松即是一例 58 第五节装料制度的选择 高炉料柱的透气性高炉料柱的透气性指煤气通过料柱时的阻力大小 煤气通过料柱时的阻力主要取决于炉料的孔隙度 散料体总体积中孔隙所占的比例叫作孔隙度 孔隙度大 则阻力小 炉料透气性好 孔隙度小 则阻力大 炉料透气性坏 孔隙度是反映炉料透气性的主要参数 气体力学分析表明 孔隙度 风量Q与压差 P之间有如下关系 59 第五节装料制度的选择 改善块状带料柱的透气性为了提高块状带料柱的透气性 首先应提高矿石和焦炭的强度 减少入炉粉末 尤其要提高矿石和焦炭的热强度 增强高温还原状态下抵抗摩擦 挤压 膨胀和热裂的能力 减少或避免炉内再次产生粉末 这样可以提高料柱孔隙度 降低 P 其次 要严格控制粒度 实践表明 随着原料粒度的增大 通过料层的煤气阻力减小 但粒度超过25mm以后 相对阻力基本不降低 相反 随着粒度的减小 煤气阻力增加 但在大干6mm的范围内阻力增加不明显 而粒度小于6mm时 相对阻力明显增加 因此 适合干高炉冶炼的矿石粒度范围是6 25mm 小于6mm的粉末对透气性危害极大 必须全部筛除 而25mm以上的大块 对改善透气性已无明显效果 但对还原不利 因此应当把上限控制在25mm以下 60 第五节装料制度的选择 改善块状带料柱的透气性第三 要尽量使粒度均匀 在适宜的粒度范围内使粒度均匀 有利于提高炉料孔隙度 理论计算表明 对于一种粒度均匀的散料来说 无论粒度大小 孔隙度均在0 5左右 但随着大小粒度以不同比例混合后 其孔隙度大幅度变化 如图所示 因此 应尽量使粒度均匀 有利于提高块状带透气性 炉料的粒度差较大时 应分级入炉 61 第五节装料制度的选择 62 第五节装料制度的选择 软熔带的位置和结构形状如何影响煤气流运动的阻力与煤气流分布国内外高炉解体的研究结果表明 炉料在下降过程中直到矿石完全熔化成渣铁以前始终保持着清晰可辨的焦矿分层结构 只是每一层的厚度变薄和趋于平坦 根据炉内温度分布的特点 当炉料下降到矿石软化和熔化温度时 就形成各种不同形状结构的由矿石软熔层和焦炭夹层 常称 焦窗 间隔而成的软熔带 这种软熔带的位置 形状和结构 焦窗 数目和尺寸 对煤气运动的阻力