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高炉是一个存在着非线性复杂的多相化学反应及流体流动的高温高压反应容器,消除各种干拢因素,客观的判断高炉炉况是感知高炉的唯一正确途径,维持合理的炉内煤气流分布是高炉操作的命脉。
近代炼铁工艺,随着时间的推移,无论是工艺装备水平还是操作技术,都有了瞩目的变化和提高,这其中变化最大的当属炉顶布料设备及布料工艺的改变,历数高炉布料设备,经历了从钟式的巴利式布料器、布朗式布料器、马基式布料器、变径炉喉马基式布料器、三钟、四钟、双钟四阀等多种形式的布料器,到现代的无钟炉顶布料设备等几个重要的发展阶段。
现代高炉,无钟炉顶布料设备于1972年在联邦德国汉博恩厂4号高炉上首次应用,1979年引入国内在首钢2号高炉上应用,之后迅速普及全国,目前,无钟布料炉顶已成为高炉布料设备的主流,而钟式布料器正逐渐退出历史的舞台。
应该说,无论是高炉炉容的大小不同、设计的结构参数不同、设备装备水平不同、原燃料条件不同、气候条件不同还是操作者的操作习惯不同,但高炉内的炉料运动规律和煤气流流动规律都是相同的,高炉操作者对于这些规律的研究和探讨自高炉产生之始就没有间断过,也有了许多成熟的操作理论和实践经验,成为高炉操作调剂过程中的重要依据。
高炉的基本操作制度包括送风制度、装料制度、造渣制度和热制度,在高炉的实际操作中,为了实现高炉的长寿、稳产,常常需要适时的调整高炉内煤气流的分布。在送风制度、造渣制度和热制度基本不易改变或已调无可调的条件下,装料制度无疑成为了调节炉况的必要手段之一。实际生产中,装料制度的调节也是四大制度中调节最频繁的制度。
随着高炉的不断大型化及炉顶设备的持续变迁,高炉布料理论与实践虽然也在不断的与时俱进,但就现状来看,远远不能满足现代大型高炉对精准布料的需求。国内成文的布料理论最早见于1984年刘云彩老师的《高炉布料规律》,之后虽有多次再版与改进,成为了高炉操作者学习探讨高炉布料规律的必读精典之作,书中的理论与实践经验也为高炉操作者学习研究高炉布料规律提供了坚实的理论实践依据。然而随着现代高炉的大型化、智能化、可视化、以及对炉内布料的精准化要求,加之现代高炉原燃料、装备工艺、生产条件的变化,布料理论也需要在原有的理论基础上不断的进步与提高,高炉操作者也迫切需要有更为精准的,可量化的布料理论或布料模型来支持控制高炉的布料操作。为此,程树森老师基于近二三十年的大高炉布料理论实践基础,采用必要的数学模型,定量化的研究了高炉布料规律,于2023年10月推出了《现代大型高炉布料理论与操作》一书,弥补了国内高炉布料理论书籍不足的缺陷。
该书对高炉布料制度进行了系统性的研究,分析了冶金炉料的一些基础性能参数,介绍了无钟炉顶布料的发展历程、装备概况以及布料方式等,在布料规律方面,对布料过程建立了三维综合数学模型,并运用数值仿真技术分析了布料设备参数和高炉操作参数对布料过程的影响,同时对布料批重影响进行了理论分析,此外,结合国内诸多高炉开炉布料测试结果,对无钟炉顶布料过程的检测以及炉缸炉底冷却壁等的监测进行了研究,为现代高炉的智能监测提供了必要的理论实践依据。
可以说,该书是钢铁企业炼铁工作者、高炉特别是大高炉操作技术人员、以及研究院所科研人员和高校有关师生学习研究高炉布料规律、掌握高炉布料特性、熟悉现代高炉智能监测系统必不可少的技术书和工具书,也是现代高炉智能监测程序开发者必不可少的参考书。
笔者有幸一睹该书,对高炉布料有了新的认识,以前对无钟布料的诸多不惑也迎刃而解,感觉豁然开朗,茅塞顿开,所以在此力荐给渴望进步、热爱学习的炼铁朋友们,希望能共享之。也希望国内的无钟布料技术水平因此书而更上一层楼。
(责任编辑:zgltw)