高炉炉料和煤气流的运动.ppt

1、制铁元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动，第五章高炉炉料和瓦斯气体的运动，5.1炉料的下降条件和力学分析，5.2高炉炉料柱差压及其下降方向，5.3瓦斯气体流速和p的降低相关的研究，5.4炉料柱通气性和软融带状况的改善，5.5瓦斯气体产水量分布的改善，5.6炉顶面团儿上部的调整原理， 应用5.7投入制度改善面团儿和瓦斯气体分布控制铁元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动、5.1炉料下降的条件和力学分析、一、炉料下降的原因燃料的燃烧和消耗、炉料的熔化和熔渣、铁元素的周期性排除是炉料下降的主要因素。 此外，直接还原和渗碳引起的碳溶解损失，炉材下降过程中小块填充大块引起的体积收缩。 二、炉材下降的力学分析炉材下降的

2、力学条件： PG材p壁p液p瓦斯气体g材(p摩p液p瓦斯气体) P0炉材下降； P0炉材不能下降到顺顺利利，发生难行和悬浮材(1)增加g材提高矿石品位，增加焦炭负荷(每批焦炭负荷的矿石重量)，增加炉材的堆积比重。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，(2)可以减少摩擦阻力改善炉型，适当减小炉身角，增大炉腹角，适当发展边缘气流，减小炉料对炉壁的摩擦力。 扩大燃烧带，减少与中心边缘的炉料滞留区域，使柱子的松弛活跃，减少块状物和块状物之间的摩擦力，使云同步，p壁也减少。 减少炉渣量，改善炉渣形成，降低炉渣黏性系数，减少摩擦力。 (3)减少p液，实行多铁元素口轮流连续输出铁元素，实现渣、铁元素常流，

3、有利于促进炉料下降。 (4)减小p瓦斯气体对柱的支持力是由于高压、高速瓦斯气体流勉强通过柱而引起的压力损失。 其值的大小可以在瓦斯气体中近似通过列的总差压(静差压) p。 降低p，p瓦斯气体减少，有利于降低炉料。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动是，由于柱受到摩擦阻力和矿渣、铁元素浮力的作用，柱自身的重力不作用于风口水平和炉底，克服摩擦阻力和矿渣铁元素浮力后残留的重力称为有效重力(g有效)。 在g有效g材料(p摩擦p液)的情况下，炉材下降的力学条件，由于P=G有效p，所以可以写成p的值增加，另一方面g有效增加，另一方面p减少。 原料、炉型操作制度一定时，改善炉料下降的主要条件是降低p。制铁

4、元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动，5.2高炉炉料柱差压及其降低，另一方面，柱差压p的式瓦斯气体通过柱的压力损失可近似采用高炉炉料柱的总压力差p:p缸p喉p热p顶根据研究，p的影响因素咳嗽如下式：制铁元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动，常数c和m的数值在瓦斯气体流化态在层流(Re50 60 )的情况下，c=100，m=1； 在过渡湍流(Re60 7000 )的情况下，c=3.8，m=0.2； 在湍流(Re 7000 )的情况下，c=0.65，m=0； 此时f与Re没有关系。 强化高炉内瓦斯气体流基本处于湍流状态，因此f实质上是无量纲常数。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，影响二、p的因素和降低p

5、的方向由式可知，当材料层的高度和温度、压力一定时，变化不大，f在强化高炉的条件下大致一定。 因此，p主要取决于气流速度和材料层通路的相当直径，实质上取决于材料柱的通气性。 降低瓦斯气体流速，改善柱通气性，提高通道当量直径，是降低p，改善炉料顺行的主要方法。 关于控制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，关于瓦斯气体流速的降低和p的讨论，由公式可知，P2，p随着瓦斯气体流速的增加而急速增加。 因此，降低瓦斯气体流速可以显着降低p。 对于一定容积和断面的高炉，瓦斯气体流速与瓦斯气体量和风量成正比。 在焦炭比(燃料比)不变的情况下，风量、熔化期强度与高炉的生产率成比例，形成了强化和顺行的不符点。然而，

6、上述关系是从固定床得出的。 强化高炉的实践表明，随着表明与p不是平方关系而是一次关系的熔化期强度的提高，p开始直线增加，当熔化期强度达到一定水平时，p几乎不上升。 高炉处于不断运动的状态，随着熔化期强度的提高风量增大，燃烧带扩大，焦炭加速燃烧，原料变快，炉材松弛，变为活跃状态，因此柱的空隙率增加。 通过柱上升的瓦斯气体，不仅阻碍了炉材的下降，还具有放松材料层，增加材料层的空隙率的作用。 为了制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，有增加风量、提高熔化期强度、增加p的一面，但在云同步上，有时材料层松弛，增加材料柱的空隙率和气流通路的相当径，具有改善材料柱的通气性、降低p的作用。 松弛强化理论：在强

7、化高炉或高炉强化熔化期的过程中，p与I一起开始直线增加，如果I上升到一定程度，上述两个相反的作用就会抵消，p就不会增加。 问题：熔化期强度提高到一定程度后，p就不再上升，可以任意提高熔化期强度吗？ 熔化期强度过高，风量过大，超过柱的通气性的允许范围，瓦斯气体的流动紊乱，形成局部吹过头的瓦斯气体管路，在这种情况下，尽管p过高，大量的瓦斯气体不能用于一盏茶，炉况必然恶化。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动改善了5.4柱的通气性和软融带的状况，而通气性的表示目前高炉用通气性指数()来表示高炉柱的通气性的好坏和通气状态。=V风/P物理意义：单位差压能够通过的风量。 通气性指数比高炉总压力计更能反映

8、风量必须适应通气性的规律。 增加柱的空隙率和瓦斯气体通路的当量直径，可以降低p，改善柱的通气性。 但是，高炉材柱的不同部位必须分别探讨通气性的问题。 二、改善块状材料带透气性的“整粒”理论应首先提高焦炭和矿石的强度，减少炉料粉末。 特别是提高矿石的热强度，提高在高温还原状态下抵抗摩擦、挤出、膨胀、热裂纹的能力，减少或避免制铁元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动、炉内粉末的产生，增大当量直径，改善材料层的通气性，降低p。 其次，实行“整粒”，改善粒度组成。 由上式可知，由于单位容积块材料的总表面积与块的平均直径(d )成反比，因此d1/S是瓦斯气体通路相当直径d，即P 1/D。 因此，增大原料粒度有利

9、于改善材料层的透气性，降低p。 精材政策：高、稳定、熟、小、均一、网三、改善软融带状况软融带理论软融带内矿石、无损音频压缩编码逐渐软化、熔化、熔渣，形成液态熔渣、铁元素，只有焦炭保持固体状态。 熔融粘稠的初渣或中渣填充并滴加到焦炭间隙，使柱阻力大幅度增加，制铁元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动、软熔录音带依赖焦炭窗通气，滴加录音带和圆筒通过焦炭间隙，液体通过。 因此，提高焦炭的高温强度对改善该地区的透气性(液)具有重要意义。 在云同步中，改善焦炭粒度组成，实施分级炉，使其柱骨架的作用发挥为一盏茶。 改善造渣是改善软熔带、滴带通气性、降低p的另一个重要方向。 这意味着，首先实施精料政策，减少矿渣量，

10、降低透气性差的熔层厚度，对云同步，该区域的透气断面相对增加。 其次，为了提高矿石的高温冶金性质，可以降低熔带的位置，另一方面，可以降低宽度，减少对瓦斯气体的阻力。 改善初渣的性质，降低黏性系数，提高稳定性，使之顺利滴下，可以大幅度改善高炉下部的柱的通气性。 改善软熔带的状况，得到合适的软熔带位置、结构和形状，不仅是高炉下部，也是改善高炉整体通气性的重要环节。制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动、软熔带理论(1)高炉的柱结构由布录音带、软熔录音带、滴下录音带、燃烧录音带、炉渣铁元素盛盘带和中心焦炭块构成。 在软熔带下，只有焦炭保持固体状态。 (2)炉材从上部的块材带进入熔融带，明确保持投入顺序形

11、成的矿/焦层的状态。 (3)随着炉材的下降，温度上升，矿石逐渐还原、软化、熔融、熔渣化，直到完全熔融滴落。 从软化到熔滴，温度区间以等温线分布，形成了在焦炭穿山鼠开关之间分布的几个软融层。 软熔层依赖于聚焦窗通气。 (4)软熔录音带的形状、结构(位置、尺寸)对瓦斯气体流运动阻力p有重大影响。 决定高炉中部的瓦斯气体流分布，即二次瓦斯气体流分布，对块材带和炉喉瓦斯气体流分布，即三次瓦斯气体流分布有重要影响。 (5)软熔录音带的形状因原料条件和操作条件的变化而异。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动、软融带的形状基本上有“形”、“v”形和“w”形。 (1)”形软熔带有利于促进中心气流的发展，活跃

12、，疏中心柱，燃烧带产生的大量瓦斯气体容易通过中心柱，横向通过焦柱，折射率上升，高炉压差p降低。 在云同步，改善了瓦斯气体流的二次分布情况，增加了瓦斯气体流与块状矿石的接触面和时间，加快了传热传质过程. 此外，中心气流发展，边缘气流相对变弱，可以减轻衬里的热负荷和清洗作用，减少热损失，保护衬里，延长高炉寿命。 (2)“V”形软熔带中形过重，边缘气流过度发展，根部上升，顶部下降的结果。 在这种情况下，中心堆积、柱密接、透气性差、p上升的大量瓦斯气体从边缘溢出，不利于瓦斯气体利用和高炉强化、顺行、高炉长寿。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，(3)恰当地发展了中心和边缘两个气流，是高炉长期操作的

13、传统形式，虽然可以确保高炉顺行的云同步在一定程度上改善瓦斯气体的能量利用，但不能达到进一步的强化和降低燃料消耗的作用。 根据高炉的解剖，强化度高、燃油消耗率低的高炉，软融带为“”型。 ” ”形软熔录音带的位置有高低不同。 高位倒“”形软熔录音带，聚焦窗多，总断面大，透气性好，有利于强化，高产。 低位倒“”形软熔带上部亚摇滾乐带间接还原区相对扩大，直接还原相对减少，瓦斯气体利用率高，为低焦虑比型。 焦炭穿山鼠开关对软融带的通气性有决定性的影响。 软熔录音带越窄，焦炭穿山鼠开关层的层数越多，穿山鼠开关层越厚，空隙率越大，软熔录音带的通气性指数越小，通气性越好。 相反，通气性差。 控制铁元素学的高炉

14、炉料和瓦斯气体的运动、控制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动、控制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动、软熔带宽由矿石的软化特性决定。 焦炭穿山鼠开关的空隙率由焦炭的质量和粒度组成决定。 软熔录音带的高度和其他条件一定时，焦炭穿山鼠开关的层数和高度主要取决于材料批次的大小。 如果焦炭负荷不变，材料批量增大，矿焦层的厚度增加，层数减少。 总结以上分析，上升瓦斯气体流与下降炉料之间的不符点是高炉强化操作的主要不符点。 解决的关键是改善柱的通气性，改善瓦斯气体的分布，降低瓦斯气体的流速。 改善瓦斯气体分布，必须以改善柱的通气性为化学基。 因此，在一定条件下，柱通气性对高炉的强化和步行起着主导作用。 如

15、果柱的通气性符合风量、瓦斯气体量的话，高炉可以进一步强化。 在这种意义上，柱通气性的极限是高炉强化熔化期的极限。 改善柱的透气性，必须改善原料、燃料的质量，改善熔渣，改善操作，得到适当的软熔录音带形状和最佳瓦斯气体分布。制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，改善瓦斯气体流分布，另一方面改善瓦斯气体流分布的合理瓦斯气体流分布，促进柱通气性改善，是高炉顺行的重要指标之一。 高炉顺行的主要标识牌：炉料下降至顺顺利利，瓦斯气体分布合理，炉缸工作均匀活泼，炉温稳定，生铁铁元素质量良好。 整体结构焦虑比低，产量高，质量好。 瓦斯气体合理分布的标识牌： (1)炉料降低到顺顺利利，炉况稳定顺顺利利，炉温为一盏

16、茶，整体通风性好；(2)瓦斯气体的能源利用是一盏茶，天花板温度低，CO利用率高，最终降低焦炭比，燃料比。 制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体的运动，二、喉瓦斯气体流的合理分布一喉瓦斯气体流分布情况的判断在生产中，主要利用沿喉断面的径向瓦斯气体的温度和CO2分布曲线判断瓦斯气体分布情况。 (五点采样法)制铁元素学高炉炉料和瓦斯气体的运动，可以从图中判断瓦斯气体沿炉喉截面和径向(东、西、南、北)的分布状况和利用状况。 在CO2低的地方，CO必然高，瓦斯气体温度也高，表示该方向的瓦斯气体流动发展，瓦斯气体的利用不好。 相反，该方向瓦斯气体流动少，瓦斯气体利用好。 2合理的瓦斯气体流分布曲线讨论、控制铁元

17、素学高炉炉料和瓦斯气体的运动、图a的边缘CO2低(温度高)、中心CO2高(温度低)的典型“馒头状”CO2曲线。 表示中心焦炭的负荷过重(堆积、堵塞)，边缘瓦斯气体的流动进展，因此称为边缘瓦斯气体的流动。 在这种情况下，大量的瓦斯气体不用于一盏茶而从炉的喉咙的边缘脱离高炉，炉顶温度上升，炉顶混合瓦斯气体CO2 (co高)。 对应的软熔录音带估计为“v”形。 炉子中心堆积严重，尸体堆积扩大，燃烧带短接近风口，瓦斯气体难以到达炉子中心，边缘剧烈发展，引起中心气流弱的初始瓦斯气体流分布。 图b的边缘CO2高、中心CO2低(温度高)的典型的“漏斗状”CO2曲线。 这表示焦炭边缘的负荷过重，堆积或变厚，中

18、心瓦斯气体的流动过度发展，因此被称为中心瓦斯气体的流动。 此时，形成如下局面：大量的瓦斯气体不被利用于一盏茶而从喉部的中心逃逸，同样炉顶温度上升，炉顶瓦斯气体CO2低，CO高。 软熔录音带的形状估计为向中心缩小的狭窄的“”形。 但是，边缘过重，二次分布的瓦斯气体向中心靠拢，对应的燃烧带细，延伸到炉中心，形成炉，形成控制铁元素学的高炉炉料和瓦斯气体运动，在汽缸中心，炉边缘堆积，气流微弱，中心分布有过度发展的初期瓦斯气体流动。 图c是维持中心和边缘CO2含量大致相等，但比中间区域低的典型的“双峰形”曲线。 表明高炉的边缘和中心有适当发展的“双重气流”。 此时，瓦斯气体流分布比较合理，利用好，高炉顺顺利利。 其对应的熔带为“w”形，燃烧带适当扩大，推定初期瓦斯气体流分布比较合理。 图d CO2最低点既不在中心也不在边缘，是在特定位置出现的典型的“管道气流”曲线。 此时，大量的瓦斯气体没有被一盏茶利用，而是通过“管道”逃走，能源利用不好，高炉无法顺利进行，瓦斯气体分布严重错乱的状况。 三、合理