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浅论反弹布料对炉况的影响

时间:2024-01-17 00:11来源:高炉炼铁技术分享 作者:zgltw 点击:
所谓反弹布料,即炉料先碰撞到炉墙后再反弹回去进行布料的一种反常规的布料方式。之所以称其为反常规的布料方式,是因为多数高炉正常生产时,一般不采取反弹布料方式布料。实
  • 所谓反弹布料,即炉料先碰撞到炉墙后再反弹回去进行布料的一种反常规的布料方式。之所以称其为反常规的布料方式,是因为多数高炉正常生产时,一般不采取反弹布料方式布料。实际生产中,形成反弹布料的也可分为主动和被动两种形式。

    主动式是因生产和炉况需要,主动采取反弹式布料形式,以更好的适应炉况或完成生产任务,如锰铁高炉,需要强烈发展中心气流,提高锰的回收率,为压制边缘气流而主动采取反弹式布料的形式。

    排除锰铁高炉以外,多数高炉形成反弹布料多为被动式的反弹布料,即非主观上要采取反弹布料的形式布料,而是因为多种不得已的原因或在不知情或误操作下使炉料碰撞到炉墙上,形成了实际形式的反弹布料。一般情况下,高炉炉顶装料设备在高炉设计规范内,是不允许或不会发生碰撞炉墙形成反弹布料的,形成反弹布料一般由以下一些原因形成。

    1、料线失真,由于各种原因形成的料线失真,使实际料线和显示的料线相差较多,形成实际的深料线操作,使炉料碰撞到炉墙上形成反弹布料。这也要求高炉操作者在实际操作中,勤对料线,时刻掌握本高炉的实际料线深度,避免出现在不知情的情况下形成反弹布料。

    2、深料线操作,由于处理炉况或炉况波动如崩塌料等,造成深料线操作。对于无钟炉顶来说,这种情景下可以根据料线深浅适当收缩布料角度以防止形成反弹布料,但对于钟式炉顶来说,无法调整布料角度,形成被迫的反弹布料的形式,好在这种形式多在处理炉况的时候,一般都会采取适当疏松边缘的措施且时间不会太长,对炉况的影响也有限或在可控范围内。

    3、炉顶设计于现实生产条件不符或脱节,这种情况一般很少发生,但笔者近期在调研中发现,一些保留下来的钟阀形炉顶的小高炉,采用固定钟布料,碰撞点一般在800-1000mm左右,这样的设计在早期生产比较落后,小风量小矿批的形式下,或许能够满足生产的需要,但随着生产技术条件的提高,风量越来越大,有的还增加了富氧,冶强越来越高,使得小矿批上料根本满足不了高炉生产需求,而扩大矿批后,要保证料线在碰撞点之上布料,则一批料下去可能就将炉喉下满,所以不得不降低料线,形成了实际形式上的反弹布料。    

    4、大α角操作。无论是大α角大矿角布料,还是同角布料及焦包矿布料,在大α角大矿角布料理论深入人心后,高炉操作者已经深深地认同了扩大布料角度对提高煤气利用率的作用,所以,在设计布料矩阵的时候,都会尽可能的扩大布料角度,以求较好的煤气利用率,这原本是高炉操作技术进步的一种体现,然而,物极必反,一些高炉为追求较好的煤气利用率,不顾本高炉实际布料条件,盲目的一味扩大布料角度,使得在规定料线下布料角度过大,炉料碰撞到炉墙上形成反弹布料,笔者也曾在参观一些高炉时,能明显的从炉顶摄像中看到布料时炉料(特别是焦炭)打到炉喉铁砖上再反射回来的现象,一些高炉在休风看料面时,料面形状呈边缘带沿的盘子状料面,显然也是反弹布料的结果。

    因为反弹布料是炉料碰撞到炉墙上之后反射回来布料的,改变了原来的布料形式,首先改变了炉料落入炉内的滚动方向,也就改变了炉料落入炉内时在炉墙侧形成的炉料堆角,正常布料时,炉墙侧炉料的堆角由于布料时炉料向炉墙侧滚动,使得炉墙侧炉料堆角较小,要小于中心侧炉料的堆角,而反弹布料时,由于改变了炉料的滚动方向,使得炉墙侧炉料堆角增大。其次,炉料反弹后布料,增加了一次炉料碰撞的机会,增加了炉料破碎的机率,对于强度差的原燃料影响更大。最后,对于粒级不同的炉料,反弹作用力也不同,粒度越大的炉料,反弹后离炉墙越远,粒度小或者粉状炉料,反弹作用小,顺炉墙而下,使得炉料在炉内的偏析分布更明显,大颗粒炉料滚到中心,粉状炉料多布到了边缘。

    从整体的布料效果来看,反弹布料是有利于发展中心气流的,这也是为什么锰铁高炉一般都选择深料线操作以促成反弹布料的原因。也有操作者会认为,既然反弹布料有发展中心的效果,那必然是强烈压制边缘气流的,实际并非完全如此,因为对于无钟或钟式炉顶布料形式不同,以及料线深浅不同反弹程度不同,或者炉料粒级不同,实际的布料效果并不一定会强烈压制边缘气流,相反,有些高炉边缘与中心气流分布表面看还比较合适,这也是一些高炉操作者就象吸毒一样,明知道存在反弹布料,而却不想去改变的原因。但无论是边缘气流比较合适还是较重抑或较轻,全局看来是边缘气流不稳定,在其它布料条件一定时,极易受炉料粒度或强度的波动而频繁波动,从而形成炉况的波动。    

    日常生产中,因为反弹布料对气流特别是边缘气流的影响存在波动性和不稳定性或不确定性,也导致一些操作者主动忽视了反弹布料的影响或对其危害认识不足没能够引起足够的重视。也往往会因此而导致炉况长期的波动而找不出真正原因,使炉况反复。归纳起来,反弹布料对炉况的具体影响主要表现在以下一些方面:

    1、频繁烧损风口或风口曲损率增加。多数操作者会认为,导致风口烧损的原因无非是边缘气流过分发展或中心气流过分发展以及因此而引起的边缘或中心炉缸堆积,当风口烧损增加时也多数会从这些方面找原因,多数也都能得到相应的缓解或根除。而反弹布料导致的烧风口往往会让操作者无所适从或者产生一种无力感,发展中心烧,发展边缘还烧,其烧风口的机理,笔者认为,可能是因为边缘气流的不稳定导致的。边缘气流时强时弱导致软融带根部起落频繁,从而导致风口曲损率增加。

    2、炉墙结厚,因为粉料多布在了边缘,加之边缘气流又不稳定,时强时弱,边缘温度时高时低,另外,还极易引起边缘出现局部的气流,所以极易形成炉墙结厚。

    3、炉腹炉腰渣皮不稳定,频繁脱落。同样因为边缘气流的不稳定,炉墙温度波动较大,很容易产生炉腹炉腰的渣皮频繁脱落,使炉况波动。

    4、炉墙侵蚀加剧。因为边缘气流的不稳定,炉墙温度不稳定,低的时候易形成结厚,高的时候易形成过度侵蚀。与炉墙结厚是两个相反的过程。    

    5、频繁的边缘局部气流。因为边缘多为粉状炉料,边缘透气性较差且不稳定,在一定的条件下,极易引起边缘管道气流。

    总之,反弹布料形成的原因各不相同,具体的条件也不同,对炉况的影响也呈现不同的表现,上述炉况表现可能同时在某一时期同一高炉的炉况中表现出来,也可能只表现出某一种炉况,或者表现的波动程度各不相同,这些都是受反弹布料的实际条件影响的,但总体来说,反弹布料都会对炉况造成或多或少的影响,实际生产中,高炉操作者也应该引起足够的重视,以防炉况引起波动时而不自知,延长炉况处理时间。


    (责任编辑:zgltw)
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