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第十三届全国大高炉炼铁学术年会论文集 大型高炉布料模拟研究 经文波 (方大特钢科技股份有限公司) 摘要通过对某4000m3级高炉应用无料钟布料数学模型计算模拟其炉料初始分布研究，在其它影响因素相同 条件下：按加重边缘、减轻中心由强至弱顺序是正分装一+等料线分装一倒分装，同实际相符：增加矿焦批重、减 少焦炭负荷，边缘和中心均减轻，边缘较加重，中心较放松；同时变动矿焦料线、增加矿石最末位环数、增加焦 炭最末位环数，炉喉边缘和中心矿焦分布有无规律现象发生，甚至有相反结论。应用该模型有助于指导操作者探 索具体条件下高炉布料规律，科学分析和控制布料，有针对性地解决实际问题；通过形成合适的料面形状，使高 炉炉料和煤气流分布更加合理，实现长寿高效。 关键词高炉料面模拟研究 1前言 装料制度决定了炉料在炉内初始分布，通过控制炉料的分布实现疏导煤气流的合理分布，最 大限度的利用煤气热能及化学，保证炉况顺行。由于观念限制，目前高炉在炉喉半径方向上布料 还是靠经验控制，边缘与中心矿焦层厚度比无法计算，不能有根据地从布料上真正控制炉料在炉 内初始分布。本文以某4000m3级大型高炉为研究对象，进行了布料模拟研究，以寻求实现料面 形状的可控调节。 2高炉无料钟布料数学模型 高炉无料钟布料是极其复杂的，布料后炉内炉料中矿石与焦炭是分层分布、层层叠加、相互 影响制约，如图l示意，炉内炉料初始分布受到以下因素影响： } 4 』 E X L —— 枣酉 』 料尺零位 羁 爨舔钠燃翼 y 。V、‘、它y一 ＼ ／＼／^V／＼ ／U／＼ 图1 高炉无料钟布料炉料在炉内初始分布图 1)炉料离开喉管下落运动。 2)炉料在溜槽上受不同的溜槽倾角和溜槽转速的离心力作用的变加速滑落运动。 3)炉料在炉喉空区中在半径方向、半径切线方向和垂直方向上受煤气阻力作用的变加速运 动。 4)料尺在炉喉半径方向上的位置。 5)炉料堆角规律。 第十=月全目女{”炼镕{术年会论女集 6j每批炉料的体较压其在每个环位布抖体积。 7)炉料特性。 8)炉喉内煤气特性； 9)流槽尺寸。 lO)炉唯炉型尺寸。 11)装料制度。 由于焦炭比矿石透气性好，衡量发展边缘与发展中心尺度是边缘与中心矿焦层厚度比及其之 比值大小。 某4000m。{级高炉主要参数条件如表1示意，装料制度主要参数溜槽在炉喉区域内布料要 控制溜槽倾角防止F降炉料撞击炉墙 溜槽倾角位置与角度关系如表2示意 表 某高炉主要参数条件 考虑以上全部影响因素，其高炉无料钟布料数学模型”1主画面如图2示意(焦炭料面下降到 规定料线布矿后料面形状)。 第十三届全国大高炉炼铁学术年会论文集 3布料料面模拟 变动高炉装料制度参数，应用高炉无料钟布料数学模型模拟计算炉料初始分布，计算结果如 表3和相应图3示意，无料钟布料规律如下。 3．1一般布料方式 如表3和相应图3中序号(1)～(3)示意，根据高炉实际生产，高炉布料一般布料方式主 要有：等料线分装、正同装、正分装等。在其它影响因素相同条件下，按加重边缘、减轻中心由 强至弱顺序是：正分装一等料线分装一倒分装，同实际相符。 3．2等负荷增加矿焦批重 如表3和相应图3中序号(2)、(4)、(5)示意，在其他条件不变时等负荷增加矿焦批重， 该高炉炉喉边缘和中心矿焦厚度比均减少，边缘和中心矿焦厚度比之比增加，说明边缘和中心均 减轻，但边缘相对中心加重，中心较放松。