高炉布料模型的开发与应用
《三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》范文
《三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》篇一一、引言高炉作为钢铁工业中的重要设备，其工作效能的优劣直接影响着生产效率和产品质量。
布料器作为高炉的关键组成部分，其性能的优劣直接关系到高炉的冶炼过程和炉内煤气的分布情况。
无钟炉顶布料器以其操作简单、布料的均匀性和高效性而得到广泛应用。
本篇论文以三缸式高炉无钟炉顶布料器为研究对象，旨在研究其工作原理、优化设计和实际应用，为提高高炉生产效率和经济效益提供理论支持。
二、三缸式高炉无钟炉顶布料器的工作原理三缸式高炉无钟炉顶布料器主要由布料缸、布料管道、控制阀等部分组成。
其工作原理是通过控制阀门的开闭，将原料按照一定的规律和顺序布入高炉内。
三缸式布料器具有三个独立的布料缸，可以分别控制不同种类的原料布入高炉，从而实现对高炉内原料的合理分配和高效利用。
三、无钟炉顶布料器的优化设计针对无钟炉顶布料器在实践应用中遇到的问题，本研究提出了一系列的优化设计。
首先，通过优化布料器的结构设计，使其更加符合高炉内原料的分布规律，从而提高布料的均匀性和效率。
其次，通过对控制阀门的优化设计，实现对原料布入的精确控制，确保原料在高炉内的均匀分布。
此外，我们还研究了不同原料的物理特性对布料器的影响，以更好地适应各种原料的布入需求。
四、实际应用及效果分析将优化后的三缸式无钟炉顶布料器应用于实际生产中，取得了显著的效果。
首先，布料的均匀性得到了显著提高，有效降低了高炉内的煤气消耗和能源浪费。
其次，通过对控制阀门的精确控制，实现了对原料的精确布入，提高了高炉的生产效率。
此外，优化设计还使得布料器更加耐用，降低了维护成本和停机时间。
在实际应用中，三缸式无钟炉顶布料器表现出了良好的稳定性和可靠性，为钢铁企业带来了显著的经济效益。
五、结论通过对三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究，我们了解了其工作原理、优化设计和实际应用效果。
研究结果表明，优化设计后的无钟炉顶布料器具有布料的均匀性、高效性和稳定性等优点，能够有效地提高高炉的生产效率和经济效益。
高炉炉料结构优化模型设计与应用
高炉炉料结构优化模型设计与应用陈伟;朱祎姮;王宝祥;陈颖【摘要】The optimization model of blast furnace burden structure which is tooled for Microsoft Acces da-tabase is based on blast furnace ironmaking expertise and it used VB and MATLAB software as the plat-form.This model can not only calculate The optimal ratio of tons which is suitable for ironmaking process, and can be calculated according to the optimal ratio of pig iron production,fuel consumption,volume of solvent,amount of slag and slag composition for production.%以高炉炼铁专家知识为依托，以VB和MATLAB软件为平台，以Microsoft Access数据库为工具，构建了高炉炉料结构优化模型。
此模型不仅能计算得到适合炼铁工艺的最优吨铁配比，而且可以根据最优配比计算出生铁产量、燃料用量、熔剂用量、渣量及炉渣成分等生产所需数据。
【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P21-25)【关键词】数据库;配比计算;配料计算;物料平衡;热平衡【作者】陈伟;朱祎姮;王宝祥;陈颖【作者单位】河北联合大学，河北唐山 063009;河北联合大学，河北唐山063009;河北联合大学，河北唐山 063009;河北联合大学，河北唐山 063009【正文语种】中文【中图分类】TF537高炉炼铁是整个钢铁生产流程中是非常重要的一个组成部分，其目标是保证“优质，低耗，高产，长寿，高效益”。
高炉布料的目标和操作武钢演讲2012.4.16
2012/4/15
11
表2 广畑1炉和首钢实验炉软融带各层厚度
炉别 软融层
矿融层 厚度
焦窗厚 总厚
焦窗/总后
软融带各层厚度 m
广畑1炉
3-5层 15-17 3-17 平均 层 层平
平均 均 厚度 厚度
首钢实验炉
1-3平 5-7平 1-7层 均 均 平均 厚度
0.28 0.44 0.73 0.61
0.19 0.17 0.37 0.47
2012/4பைடு நூலகம்15
18
图3 沿高炉高度分布的炉内静压力
2012/4/15
19
软融带高度，很大程度受中心气流的影响。广畑1高 炉软融带过高，它的中心煤气流异常发展，高炉透 气性极好，高炉容易接受高风量，主要的缺点是燃 料比过高。通过控制中心气流，能够有效的控制软 融带高度，但软融带过低，必然导致边缘气流发展， 不仅侵蚀炉墙，而且使燃料比大幅升高[6]。
图2是新日铁两座高炉的解剖结果。
2012/4/15
4
图1 间接还原区与高炉燃料比关系
2012/4/15
5
图2 高炉软融带
2012/4/15
6
表1 停炉前最后一天的操作数据
厂别 日期
广畑 22 洞冈 24
产率 日产 系数
3289 2.34 2268 1.77
风量
2300 2039
风温
941 980
2012/4/15
3
1, 软融带高度
从操作上降低高炉燃料比，扩大高炉间接还原区，是行之有效的， 图1是高炉实践的结果[1]。从图中看到，间接还原区比例越高，燃 料比越低。间接还原区一般在960℃以下。高炉软融带形成于12001400℃，高炉解剖证明，软融带外侧与块状带相连，约1200， 其内侧与滴落带相连，约1400℃。要想扩大间接还原区，必须 降低软融带高度.
《2024年三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》范文
《三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的持续发展，高炉炼铁技术作为钢铁生产的关键环节，其效率和稳定性的提升变得尤为重要。
在众多高炉炼铁技术中，三缸式高炉因其高效的煤气-还原气体分布、优化的能源利用率和较高的热效率等优势，受到了广泛关注。
而其中，无钟炉顶布料器作为三缸式高炉的核心部件之一，对高炉炼铁过程的稳定性和效率起着决定性作用。
因此，对三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究具有重要的理论和实践意义。
二、三缸式高炉无钟炉顶布料器的概述三缸式高炉无钟炉顶布料器是高炉炼铁过程中的关键设备，其作用是将原料均匀地分布在炉顶上，以实现煤气和还原气体的有效分布。
无钟炉顶布料器具有结构简单、操作方便、布料均匀等优点，能够有效地提高高炉的冶炼效率和稳定性。
三、三缸式高炉无钟炉顶布料器的结构与工作原理三缸式高炉无钟炉顶布料器主要由布料缸、布料管道、控制阀等部分组成。
布料缸内设有多个布料管道，通过控制阀的开启和关闭，实现原料的均匀分布。
其工作原理主要是通过控制阀的精确控制，将原料按照一定的规律和速度输送到布料缸内，然后通过布料管道将原料均匀地分布在炉顶上。
四、三缸式高炉无钟炉顶布料器的技术研究针对三缸式高炉无钟炉顶布料器，目前的研究主要集中在以下几个方面：一是优化布料器的结构，以提高布料的均匀性和效率；二是研究控制阀的精确控制技术，以实现原料的精确分布；三是研究布料器的自动化控制技术，以提高高炉炼铁的自动化程度。
此外，针对不同原料和冶炼条件，还需要进行大量的实验研究，以找到最佳的布料策略和操作参数。
五、实验研究及结果分析为了研究三缸式高炉无钟炉顶布料器的性能和优化策略，我们进行了大量的实验研究。
通过改变控制阀的开启时间和速度、调整布料管道的数量和布局等方式，我们发现，通过优化布料器的结构和控制策略，可以显著提高布料的均匀性和效率。
同时，我们还研究了不同原料和冶炼条件下，最佳的控制阀开启时间和速度等参数，为实际生产提供了重要的参考依据。
高炉布料仿真模型与系统技术与方案
无料钟高炉布料仿真模型技术方案（中国农业大学课题组）联系人：刘广利教授（QQ5,）2010年8月目录目录................................................................................................................. 错误！未定义书签。
1 项目概述................................................................................................ 错误！未定义书签。
1.1项目背景 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2现状与差距...................................................................................... 错误！未定义书签。
1.3项目建设的必要性 ..................................................................... 错误！未定义书签。
1.4项目需求和组织........................................................................... 错误！未定义书签。
2 高炉布料数学模型 ...................................................................... 错误！未定义书签。
2.1影响无料钟高炉布料的因素 ............................................... 错误！未定义书签。
高炉炉衬材料的开发及应用研究
高炉炉衬材料的开发及应用研究高炉是钢铁生产中至关重要的设备之一，它的使用效果直接影响到钢铁工业的发展。
而高炉炉衬材料是高炉设备的重要组成部分，其使用效果和性能也与高炉的运行状况密切相关。
近年来，随着科技的不断发展，高炉炉衬材料的开发及应用研究也得到了广泛关注。
本文将从高炉炉衬材料的开发需求、开发途径和应用效果三个方面阐述高炉炉衬材料的研究现状和未来发展方向。
一、高炉炉衬材料的开发需求高炉炉衬材料是用于高炉内衬的一种特殊材料，其主要功能是保护高炉炉壁，防止高温高压环境下的腐蚀和烧坏。
由于高炉中存在着高温、高压和剧烈化学反应等极端条件，炉衬材料在使用过程中必须具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等高性能特点。
而随着钢铁工业的快速发展，对高炉炉衬材料的需求也越来越高。
1.更好的性能随着高炉的规格不断扩大和产量的提高，高温、高压下炉壁的腐蚀和烧坏问题越来越突出。
因此，开发更好的高炉炉衬材料成为钢铁工业的重要课题。
新型炉衬材料需要具有优异的耐火性能、耐蚀性能、耐磨损性能和抗压性能等。
2.更长的使用寿命高炉的停机检修是一项非常耗费时间和资源的任务。
因此，开发更长寿命的高炉炉衬材料是极其重要的。
材料的长寿命可以减少高炉的停机时间，提高生产效率，最终降低生产成本。
3.更高的经济效益钢铁工业是一个典型的高能耗、高污染的行业。
因此，如何降低生产成本、提高生产效率和减少污染排放成为了一个必须解决的问题。
高性能的高炉炉衬材料可以降低高炉的能耗和排放，提高产量和效益，对降低生产成本和提高经济效益具有十分重要的意义。
二、高炉炉衬材料的开发途径高炉炉衬材料的开发途径是多种多样的。
一般来说，高炉炉衬材料的研究和开发主要可以通过以下途径进行：1.材料本身性能改进通过材料本身的性能改进来提高炉衬材料的耐磨损性、耐腐蚀性和耐高温性等，为高性能炉衬材料的研发提供基础。
2.材料加工技术改进在材料加工技术方面的改进，可以提高炉衬材料的加工性能和成形能力，使得炉衬材料的使用性能更好。
重量法布料在1080m3高炉的应用
重量法布料在1080m3高炉的应用摘要：在高炉生产过程中，“重量法布料”以其布料的准确性和先进性正在逐渐取代“时间法布料”成为主流，本文主要论述在自动化编程环节，如何将程序编写从传统的“时间法布料”程序过渡到“重量法布料”，描述了两种方法之间的换算关系，为保证料罐称重的准确性，采取的压力补偿策略。
关键词：无钟炉顶；布料矩阵；时间法布料；压力补偿前言：随着高炉炼铁技术的不断进步和发展，基于无料钟炉顶的布料技术也在高炉顺行高产、降低焦比、提高炉龄寿命的需求催化下不断进步，而布料技术的实质就是完成高炉操作的上部调剂，通过改变煤气流分布降低燃料比和提高炉身寿命的重要措施之一。
以“时间法布料”为基础的高炉布料方式正在逐渐被“重量法布料”所取代，相比较而言，“重量法布料”的优势在于对于高炉料面上的每一个点、每一环落料重量更精确，料层厚度的可控性更强，同时又可以很好地解决因料流阀卡料造成的落料重量计算错误。
“重量法布料”的数学计算模型其实并不复杂，下面以我公司在山西某钢铁公司1080m3高炉的自动化仪表项目为例，与大家一起探讨高炉“重量法布料”的实现。
一、概况：高炉有效率容积1080m3，使用了串罐无料钟炉顶，由受到车箱、料罐、上密封阀、下密封阀、截料阀、料流阀、溜槽、均甩、阴之木等主要设备共同组成，可望罐装有料罐称，用以秤下料罐的实时称量，同时实现重量法布料。
槽下计算机控制系统使用二甩一卷扬上可望方式。
溜槽转动（β角）使用变频掌控，溜槽倾角（α角）和料流阀开度（γ角）使用液压比例阀掌控，α、β、γ角的检测使用拎通讯功能的绝对边线编码器展开检测，通过profibus协议与plc系统通讯。
炉顶料罐上下均用波纹管硬相连接，料罐上加装的均压、阴之木管及也使用硬相连接。
二、工艺流程：受料斗中的料（矿批或焦批）进入料罐后，上密封阀、下密封阀、均压阀、放散阀均处于关闭状态，溜槽处于旋转状态（β角），溜槽倾角（α角）调整到第一环角度待命，当高炉料线到达设定的深度，提探尺，开均压阀，待压力均衡后同时探尺也已到达零位，打开下密风阀，到位后关闭均压阀，打开截料阀，根据下料速度调整料流阀（γ角）开度，在设定料速下完成第一环下料重量，溜槽倾角（α角）调整到下一环，以此类推完成多环布料后，料罐内重量回到零位，关闭截料阀，截料阀到位关闭下密封阀，下密封阀到位，等待受料斗中的下一批物料。
《三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》范文
《三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的持续发展，高炉炼铁技术不断取得新的突破。
三缸式高炉无钟炉顶布料器作为高炉炼铁过程中的关键设备，其性能的优劣直接影响到高炉的生产效率和产品质量。
因此，对三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究具有重要的理论和实践意义。
本文将针对三缸式高炉无钟炉顶布料器的结构、工作原理及性能进行研究，以期为相关领域的研发和应用提供理论依据和技术支持。
二、三缸式高炉无钟炉顶布料器的结构与工作原理1. 结构三缸式高炉无钟炉顶布料器主要由布料缸、传动装置、密封装置等组成。
其中，布料缸是核心部件，其内部结构对布料的均匀性和稳定性起着决定性作用。
传动装置负责驱动布料缸进行旋转和升降运动，以保证布料过程的连续性和稳定性。
密封装置则用于保证高炉的密封性能，防止气体泄漏和热量散失。
2. 工作原理三缸式高炉无钟炉顶布料器的工作原理主要是通过传动装置驱动布料缸进行旋转和升降运动，将炉料均匀地布设在炉顶上。
在布料过程中，布料缸内的炉料经过一系列的输送和分布，最终达到高炉内部。
由于三缸式布料器的特殊性，其布料的均匀性和稳定性相较于传统布料器有所提高，有利于提高高炉的生产效率和产品质量。
三、三缸式高炉无钟炉顶布料器的性能研究1. 布料均匀性布料均匀性是评价三缸式高炉无钟炉顶布料器性能的重要指标。
通过对布料器的结构进行优化，可以改善布料的均匀性，使炉料在高炉内部分布更加合理。
这有利于提高高炉的生产效率和产品质量，降低能耗和污染物排放。
2. 布料稳定性布料稳定性是保证高炉生产过程连续性和稳定性的关键因素。
三缸式高炉无钟炉顶布料器通过传动装置和密封装置的配合，实现了布料的连续性和稳定性。
在布料过程中，布料缸的旋转和升降运动保持一定的规律和速度，保证了布料的均匀性和稳定性。
同时，密封装置的有效性能保证了高炉的密封性能，防止了气体泄漏和热量散失。
3. 能耗与环保性能三缸式高炉无钟炉顶布料器的能耗和环保性能也是评价其性能的重要指标。
高炉布料模型的开发与应用
高炉布料模型的开发与应用
高炉布料是金属冶炼制造中一种非常重要的材料，最近人们开发出了很多高性能的高炉布
料模型，这种模型具有较高的热阻性、耐火性和耐腐蚀性特性，可以用来降低金属冶炼的
温度，同时具有良好的耐火及抗拉性能，从而可以保障金属冶炼安全和高效。
高炉布料模型通常由石墨烯、多余孔立方体状组成，其特征保证了热传导性能的良好性能，可以有效地降低热损耗，使金属冶炼过程更加高效稳定。
此外，石墨烯材料本身具有较强
的耐热性，可以有效地降低金属冶炼过程中因火焰热量影响而导致的因高温而受损的概率。
此外，高炉布料模型的另一个特点是耐腐蚀能力非常强，这在炉内高温的环境中是非常重
要的，其能耐受持续高温和腐蚀性气体的考验，可以有效减少其熔毁的概率，使金属冶炼
的安全性更高。
因此，高炉布料模型具有良好的耐热性、耐火性、耐腐蚀性及抗拉性能，使其在金属冶炼
制造过程中具有重要的应用价值。
它可以防止炉内遭受过高温、熔融和破坏，提高金属冶炼的安全性，而且大大提高了其生产效率，使炼钢的过程更加高效顺利。
无料钟布料分布模型在莱钢3200m^3高炉的应用
【 摘 要】 根据影响高炉炉内料 面分布 的基本因素和规律 ， 结合无料钟高炉的布料经验 ， 运用数学知识和计
算机技术研究开发 了无料 钟高炉布料模型 。该模 型基于莱钢 ３ ２ ０ ０ ｍ ３ 高炉开炉试验测试结果 ， 并得 到成功的实
际应用 ， 指导工长对炉料进行合理调整和改善高炉冶炼状况 ， 提高 了料柱的透气性指数 ， 降低 了焦 比， 保证高炉 能低耗 、 稳定地生产 。
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍ ｓ ｏ ｆ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｒ ｕ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｕ ｒ ｄ ｅ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ
ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ｕ ｒ ｄ ｅ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ｅ ｌ ｌ — ｌ ｅ ｓ ｓ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ，ａ ｂ ｕ ｒ ｄ ｅ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｂ ｅ ｌ ｌ － ｌ ｅ ｓ ｓ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｈ ｋ ｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ
ｍａ ｎ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｍ ｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ，ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｂ ｒ ｅ ａ ｔ ｈ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
高炉布料数学模型的开发及应用
U # * # 0 . # " / ) " ,9 0 + 2 ) / + "3K 0 ) 6 /I E $ " ) 2 # F F F K E $ , # "U + 6 / $ + : E / + "X , # 0
" # " ! ! B@c 2A O F ) > W D ) C ( ) > F . @ZK b * ) > / F !HK ? !? I I U
# % $ 3 Q ( S 3 6 S F ) " !’ !$ " 5" $ $0 "0 # * 4# $ & 47
&
本文利用开炉料面实测数据开发高精度的实时 在线布料数学模型 ! 分析炉料在无钟炉顶设备中的 运动 ! 建立 料 流 轨 迹 计 算 模 型 # 分析多环的布料规 律! 并结合 料 流 轨 迹 的 计 算 ! 建立求解料面形状及 % 研究 模型计 算 过 程中 关 键 Z B 比 分布的数学模 型 ! 问题的处理方法 # 介绍布料数学模型在高炉调剂中 的应用 &
沿’ 方向的匀速运动及= 方向的自由落体运动 $ 炉料斜下抛运动轨迹的水平投影距离为 %
>$
" # # # 3 646 3 (3 5" ! 43 = 4# $ (= $# =* ’ () ’ ’ 5 " # 7
? " # " # " 式中 ! # # " 为 炉 料 在 炉 内 的 堆 角’ # 为炉料的自然堆 角’ 为修正系数 ’ 为料线深度 ’ 0 ? " 为炉喉半径 $
( "! #)
本钢7号高炉布料矩阵的研究及应用
两股 气流 的发 展程度 ，既 能使煤
气 的热能和化学能得到充分利用 ， 该矩 阵各 档 位 ｖ值 如 下 ，其 中 ｎ 矛盾 。矿石 和焦炭 的布料 面积 小 ， ／ ’ 料平 台宽度 。 又能保 持煤 气 的两条 通路 ，保 证 为 炉料 堆 尖距 炉 墙 距 离 ； Ｓ为 布 煤气 利用 率 差 ，导 致长 期高 焦 比 炉 况的长期稳定顺行 Ⅲ 。 生产 。通 过 以上计 算 得 出 ： 矿石 ① 十字 测温 ： 十字 测温 中心 点 温 度 在 ４０６０ ０ ～ ０ ℃波 动 ，边 缘
２ ５ ｌ ８ ０１ Ｔ ，采 用 了卢森 堡 Ｐ 公 司 Ｗ
分布 不合 理 ； 、下 部操作 制 度 依 据炉 顶装料 设备 的特 点及原 燃 上 衔接 不得 体 ，很 难保 证长 期稳 定 料 的物理性 能 ，采 用各 种不 同 的
串罐式 无料 钟 炉顶装 料设 备。 自
２ ０ 年 ９ 开炉 以来 ，技术 人员 顺 行 ，高 炉频 繁慢 风及 休 风 ，炉 装料 方法 ，改 变炉 料在 炉喉 的分 ０５ 月
摸 索 出适合七 号高 炉 自身生产条件 的布 料矩阵 ，控制好边缘和 中心气流发展程度 ，保证煤 气流 的稳
定分布 ，高炉炉况长期 稳定顺行 ，各项技术经济指标 大幅度 改进 ，高炉实现高效、优质、低耗 生产。
本 钢 ７号 高 炉 有 效 容 积 为 流弱 边缘 气流 发展 过剩 ，煤 气 流 布 的一 种调剂 手段 。它 的 目的是
开炉初期，高炉上部采用 篓
６
…
５； ４ 矩阵布料，矿批重小、上部 ３
布料 矩 阵研 究调 整的 意义 和 必 要 性
气 流不 稳定 ； 下部 风 口送风 面积
邯钢高炉无钟布料实物模型研制及应用
邯钢高炉无钟布料实物模型研制及应用李志全，贾文君，毕耜友，魏琼花，张艳允，张红闯(河北钢铁集团邯钢公司技术中心，河北邯郸056015)摘要：本文介绍了一种高炉无钟布料实物模型的研制和开发，并利用此模型依据相似理论对邯钢5号高炉(2000m3)使用的典型料制进行了布料模型试验解析，重点解析了各种料制的料面形状、径向矿焦比分布、径向透气性指数分布等径向参数，为优化高炉装料制度，提供了一种直观量化的研究手段。
关键词：实物模型；邯钢5#高炉；料制；径向参数解析1 前言无钟炉顶在高炉布料方面的优越性已被炼铁界广泛认知，虽经30年的发展和研究，时至今日，无钟布料这一技术在高炉操作方面仍有较大潜力可挖。
深刻认识这一技术并应用好其优越的布料特性，对高炉改善操作指标、节能降耗、保持顺行长寿仍有十分重要的意义。
目前的高炉操作者主要通过监控十字测温、炉顶煤气分析等间接手段，来掌控煤气流的变化。
对于炉料在炉内的分布，目前仍无直接实用可靠的手段获得料制料面形状的分布信息。
如果高炉操作人员能随时获得所布料制的直观量化的料面形状，操作更加有的放矢，就会获得更好的操作指标。
本文介绍了按邯钢5#高炉(2000m3)缩小的实物布料模型的研制(见图1)、开发及利用实物模型模拟生产现场目前使用的典型料制，并解析了各种料制的料面形状、径向矿焦比分布、径向透气性分布等参数，为高炉操作者提供了直观、量化的料制分布资料，对于推行高炉操作精细化，提供了一种有力的技术支撑。
2 四棱台型的布料模型的研制和开发相似理论第三定理[1]规定：为了保证两个现象相似，必须保证两个现象的单值量决定的相似准则相等。
根据相似第三定理，按邯钢5号高炉炉身上部尺寸缩小10倍，作为模型外型尺寸开展初步设计。
以往的高炉布料模型的设计都是按高炉炉身尺寸缩小相应的倍数，得到的是圆台型炉身的布料模型，利用这种模型做布料试验不但工作量大，也不便于测量。
为此假想沿高炉纵向断面切下两刀，得到一个四棱台型的布料模型。
高炉布料操作
高炉布料操作1，高炉布料的作用 1.1，布料能改变高炉产量水平、改善顺行，降低燃料消耗：布料能改变产量水平，能提高高炉接受风量的能力；改善顺行，大幅降低燃料消耗：炉内料柱的空隙度大约在0.35—0.45之间。
上升的煤气对炉料的阻力约占料柱有效重量的40—50%。
煤气分布是不均匀的，对下降炉料的阻力差别很大。
利用不同的煤气分布，减少对炉料的阻力，从而保持高炉稳定、顺行。
有了顺行，就有可能提高冶炼强度，增加产量。
1.2，通过布料能延长功率寿命边缘气流过分发展，必然加剧炉墻侵蚀。
通过布料控制边缘气流，保护炉墻。
1.3，通过布料，预防、处理一些类型的高炉冶炼进程发生的事故这些类型包括：高炉憋风、难行；渣皮脱落；边缘过轻，危害很大。
边缘过轻，首先表现在炉顶温度过高。
影响炉顶温度的因素较多，边缘发展，是其中之一。
炉顶温度每降低100，大约可降低焦比3-5公斤，主要来自三个方面：A，气带走的热量；B，冷却水及炉体散热；C，煤气利用率下降。
正常冶炼水平，炉顶温度与渣量关系密切。
边缘过重，同样会带来灾难。
1982年首钢2高炉，连续发生风口压入炉内事故，给生产带来很大损失：表1 渣皮脱落日期风口号开始漏常压时间停风时间更换设备风口中缸弯头8．31 2222 22：28 22：45—23：5817：18—18：5023：58—4：131119.1 2222 5：5015：556：05—8：1516：07—8：15—12：5217：45—21：561111117—469.2 18 4：08 4：05—7：7：33—11：49 1 133累计7小时20分18小时51分 5 3 2 炉腹渣皮结到一定厚度，自行脱落，由于边缘煤气量不足，不能很好的熔化，大块渣皮沿炉缸壁下滑，将深入炉内的风口压入炉内。
类似的现象，在宝钢和日本也出现过。
日本把这一现象叫“曲损”。
炉墙结厚；减少一些铁中的有害元素。
装料制度也有局限性：严重的炉缸堆积，解决不了；严重的炉墙结厚，效果很小。
《2024年三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》范文
《三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究》篇一一、引言随着钢铁工业的快速发展，高炉炼铁技术不断更新和进步。
三缸式高炉无钟炉顶布料器作为高炉炼铁的重要设备之一，其性能的优劣直接关系到高炉的产量和能源消耗。
因此，对三缸式高炉无钟炉顶布料器的研究具有重要的理论和实践意义。
本文将对该布料器的结构、工作原理、影响因素以及优化措施等方面进行深入探讨。
二、三缸式高炉无钟炉顶布料器的结构与工作原理1. 结构特点三缸式高炉无钟炉顶布料器主要由布料缸、导料槽、料钟等部分组成。
其中，布料缸为三个独立的工作缸体，能够独立控制每个缸体的进料量和布料位置，使得高炉内原料的分布更加均匀。
2. 工作原理无钟炉顶布料器通过控制各个布料缸的进料量和布料位置，将原料均匀地分布在炉顶上。
当高炉进行冶炼时，原料通过布料器均匀地落入高炉内，为高炉的冶炼过程提供稳定的原料供应。
三、影响三缸式高炉无钟炉顶布料器性能的因素1. 原料性质原料的粒度、湿度、密度等性质对布料器的性能产生影响。
例如，原料粒度过大或过小，都会影响布料的均匀性；原料湿度过大或过小，都会导致布料器堵塞或布料不均等问题。
2. 操作参数操作参数如进料速度、布料速度、缸体倾角等都会影响布料器的性能。
进料速度过快或过慢，都会导致原料在布料器内的堆积或布料不均；布料速度过快或过慢，也会影响原料的分布均匀性；缸体倾角不合理，也会导致原料分布不均等问题。
四、三缸式高炉无钟炉顶布料器的优化措施1. 优化结构设计通过优化布料器的结构设计，提高其稳定性和可靠性。
例如，合理设计缸体倾角、导料槽的形状和尺寸等，以实现更加均匀的原料分布。
2. 控制操作参数通过控制进料速度、布料速度等操作参数，保证原料在布料器内的分布均匀性。
同时，根据原料性质和冶炼要求，合理调整操作参数，以达到最佳的冶炼效果。
3. 加强维护保养定期对布料器进行维护保养，及时清理堵塞的管道和缸体，保证布料器的正常运行。
同时，对易损件进行定期更换，以延长布料器的使用寿命。
布料模型在首钢高炉炉况恢复过程中的应用
ｂ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｎ Ｓ ｏ ｇ ｎ ． ｌ ｓ ｆ ｒ ａ ｅ ｉ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ Ｔ ｒ ｕ ｈ ｈ ｃ ｉｇ ａ ｄ ｕ ｉ ｄ ｌｉ ｈ ｕ ａ ｇ Ｎｏ ２ ｂ ａ ｔ ｕ ｎ ｃ ｓ ｎ ｒ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｈ ｏ ｇ ｔ ｃ ｅ ｋ ｎ ｎ ｏ ｏ
首钢 高炉 布料 模 型 是在 基 于 炉 料 运 动 规律 、
周检平 ： ０６年毕业于东北大学 ，硕士 ，现在北京首钢 自动化信息技 术有 限公 司 自 ２０ 动化研究所从事 铁前高炉专家系统和烧结专家系统等数学模型研究工作 ，高级工程师 。收稿／０ ０ － ２ ｌ－７ ２ １ ５
立高炉布料模型必不可少的， 大致分为以下 ３ ： 类 第 １ 类是根据 高炉及布料器设计 而得到 的参数 ， 如料 流 阀的 开 口面积 、溜槽 长度 、溜槽 倾 动距 、
高炉中心的实际距离）计算 、多环布料料面求解 、
１ 首钢高炉布料模型 的原理及开发内容
１ １ 原 ． 理
料面下移及 塌陷修正和径 向负荷 计算等 内容 。 １２ １ 布 料参 数 ． ． 炉料 在经料 流 阀 、导料 管 、溜槽 、炉 内空 间 至料 面 的整个 运动过 程 中 ，炉 料速度 、落 点 和堆 积后 的料 面形 状受很 多参 数影 响 ，这 些参 数是 建
Ｋｅ ｒ ｓ ｂ ａ ｔ ｕ ｎ ｃ ｙ Ｗｏ ｄ ｌｓ ｒ ａ ｅ，ｂ ｒ ｅ ｉ ｒ ｕ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ， ｄ ｓ ｉｕ ｉ ｎ ｏ ｐ ｇ ｓ ｆ ｕ ｄ ｎ ｄ ｓ ｂ ｔ ｄ ｌ ｉ ｒ ｔ ｆｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｔｂ ｏ ｏ
高炉是 一个 密闭 的反应器 ，炉 内发 生 的变化 很 难 直接观 测 ，而原燃 料理化 性 能的变 化又 常会
高炉布料操作实践
武钢6号高炉布料实践摘要通过面料方程计算及开炉顶检修方孔观察,调整炉喉截面积矿焦比的分布,形成合理的料面形状.6号高炉通过对炉顶布料的探索,形成了适合武钢原燃料条件的布料模式,保持炉况长期稳定顺行,取得良好的技术经济指标.关键词高炉布料料面矿焦比软熔带1概况武钢6号高炉有效容积3200m3，采用了并罐斗钟炉顶、全冷却壁(其中炉腹、炉腰和炉身下部三段铜冷却壁)、联合软水密闭循环冷却系统、吉矿分级入炉等新技术。
6号高炉原燃料情况如焦炭灰分在12．7％～13．7％，M40为78％～80%，M10为7％～8％，热强度为56％～65％。
高炉于2004年7月16日开炉，2004年底，由于原煤立紧张，焦炭缺口大，每天翻18车外购焦，占焦总量的20％一30％，其质量更难以保证。
矿石综合品位60％左右，用料结构为70％烧结矿+20％球团矿+10％块矿。
原燃料中A1203高，炉渣中Al2O3高达17％以上。
烧结矿TFe在57．5％～59．0％，<10mm的烧结矿占28％～35％，碱度为1．70～1.85，因此，6号高炉引进烧结矿分级入炉技术，将<13 mm的小烧结矿分步布人炉内，以降低烧结矿粉末对炉况的影响，同时改善煤气利用率。
通过在炉顶布料上的大胆探索，不断优化布料制度，克服了原燃料供应紧张、质量下降的影响，高炉长期保持稳定顺行、稳产、高产的态势，日均利用系数达到2．36，尤其从2004年10月至2005年4月日均利用系数突破2．506，综合能耗逐步下降至501kg/t(见表1)。
笔者对6号高炉炉顶布料的实践加以分析总结，找出不同的原燃料条件下的布料规律。
2 6号高炉炉顶布料的特点6号高炉炉型为矮胖型，炉喉直径9．0m，32个风口，进风面积O．4417m2。
由于6号高炉的原料质量一般，理化性能较差，长期以来风量偏少，风速在215～225 m／s，鼓风动能在80～110 kJ／s。
6号高炉采用重量法多环定角位布料结合角度调整，通过调节每一角位的环数来调整矿焦比的烧布，同时采用了烧结矿分级入炉技术，将小粒级的烧结矿分布于边缘环带。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高炉布料模型的开发与应用徐萌1，张汝望2，丁汝才2(1．首钢技术研究院，北京100043；2．首秦公司，河北秦皇岛264404)摘要：本文基于布料模型提出中心边缘相对负荷L C／L E的概念，修正了高炉煤气中心边缘相对分布Z／W的定义，建立布料与煤气分布之间的日常动态趋势管理，并结合高炉实际的炉况分析布料对高炉操作的影响规律。
统计分析得到首钢某高炉长期稳定的Z／W、L C ／L E和焦炭负荷区间，为高炉实际操作提供了有意义的参考。
并结合布料与煤气分布之间的关系对首秦2号高炉的炉况波动进行了分析。
关键词：高炉布料模型；中心边缘相对负荷；煤气分布；趋势管理1 引言目前高炉布料模型比较普及，但是真正能够为生产提供指导作用的并不多，可能存在以下原因：一、布料模型模拟结果不够准确，如对炉料粒度的偏析、料流宽度、内外堆角都很少有准确的试验依据和描述，另外对径向炉料运动以及对炉料分布的影响也没有相应的描述；二、模型缺少实际的应用效果，大多模型编制完成后并没有作为有效的分析工具，即后续的工作很少有人深入并坚持去进行，因此也造成现场生产技术和操作者对该类模型的不重视。
然而不可否认的是，高炉炉内的任何模型模拟结果都不可能达到绝对地与实际一致，首先，模型都依赖于初始界面条件的选择和大量的试验及监测数据，试验及监测结果的可靠和准确性本身就是对模型结果具有很大的影响，其次，高炉在长期生产的过程中炉内炉外的条件都在发生变化，这是模型本身不可控制的。
也正是因为如此，需要模型工作者更加努力地去做到尽量达到与实际更为接近地效果，最为重要的是，应长期坚持模型结果与高炉实际的结合，坚持日常管理和长期趋势管理。
对于高炉布料模型来说，需要使用模拟结果建立起高炉布料中心、边缘负荷与炉喉煤气分布之间的对应关系，通过日常的数据管理制度建立两者之间长期的趋势管理曲线，并和当时的原燃料条件、操作制度、炉况等相结合。
通过长期的趋势管理上的积累和分析，就有可能利用布料模型实现对高炉布料制度的合理有效的调整。
为此，开发了某高炉布料模型，基于模型理论分析布料与高炉煤气分布之间的对应关系，总结规律，为日常高炉布料调整提供指导。
2 高炉布料模型功能该高炉布料模型可实现以下功能：(1)落点计算；(2)料面形状和矿焦比曲线；(3)料面形状和矿焦比对比。
不同之处在于(1)抛物形堆尖：用料流宽度系数和抛物形堆尖高度系数分别表示抛物形堆尖的宽度和高度，可根据实际情况任意调整。
(2)优先填充抛物形堆尖，然后再分别填充两侧，解决了简单的直线三角填充时将小堆角物料优先填充到中心导致模拟料面中心高的问题。
(3)设置了料面对比功能，可快速了解布料调整前后的料面形状和径向矿焦比的变化程度。
3 基于模型的布料理论3．1 等面积档位布料按档位布料是现代高炉布料的趋势，当前普遍按等面积划分布料档位，矿焦同角。
根据炉容，该高炉可以分8个档位，最大档位41°。
3．2 中心和边缘煤气相对强度用Z 值表示中心煤气相对强度，通常定义为炉喉十字测温中心和次中心五点煤气温度平均值与炉顶煤气平均温度的比值。
用W 值表示边缘煤气相对强度，通常定义为炉喉十字测温边缘四点煤气温度平均值与炉顶煤气平均温度的比值。
由于中心加焦导致中心无矿区较宽，如果选择中心完全处于无矿区，即矿焦比为0，则无法比较中心边缘相对负荷的变化。
因此，为便于将负荷与煤气分布关联起来，选择了范围较宽的中心区域，需对应考察中心九点的权重平均煤气温度。
因此将Z 值定义修正如下：Z=(aT 1＋b (T2＋T 3＋T 4＋T 5)／4＋c (T 6＋T 7＋T 8＋T 9)／4))／T top 式中，a 、b 、c 分别为中心、次中心及第三环(由中心到炉壁方向)煤气温度对Z值的影响权重系数，本研究中暂定为0．6、0．3、0．1。
如果不考虑第三环，则c为0，a和b可分别定为0．6、0．4或者0．7、0．3；T1为中心点炉顶煤气温度；T2～T5分别为次中心点温度；T6～T9分别为第三环温度；Ttop为炉顶煤气平均温度。
从图3所示的高炉炉喉煤气中心5点和中心9点权重平均温度比较看，两者基本一致。
3．3 中心边缘煤气相对分布和相对中心边缘负荷用Z／W表示中心边缘煤气分布的相对强弱程度。
将中心或边缘平均矿焦比定义为：将L C／L E定义为相对中心边缘负荷，从而可在炉料的L C／L E与煤气的Z／W之间建立起对应的关系。
4 高炉布料制度与煤气流分布的关系研究4．1 总体趋势图4为2006年开炉至2011年5月日均中心边缘相对负荷和日均中心边缘相对煤气温度的变化。
从宏观角度看，中心边缘相对负荷呈现逐渐减小的趋势，反之，中心边缘煤气温度分布随之呈现提高的趋势。
即中心边缘相对负荷与中心边缘相对煤气温度呈负相关关系。
大致可以分为四个阶段：第一阶段开炉至2007年10月，基本以开放边缘为主要方针；第二阶段为2007年11月至2009年4月，主要以打开中心为调整策略，适度抑制边缘；第三阶段为2009年4月至2009年12月，从后面的分析可以看到主观操作策略上仍为极力打开中心，但客观结果为中心未开，边缘较盛，后期略见效果；第四阶段为2010年迄今，基本上维持中心加焦的装料制度，总体上中心较开，边缘抑制。
4．2 2006年10月—2007年3月高负荷期图5为高负荷、大煤比生产期间对应的相对负荷与相对煤气分布之间的关系。
在此期间，高炉中心边缘相对负荷较高，在0．5～0．65之间，中心不开，边缘较盛，Z／W值绝大部分时候低于0．5，最高偶尔达到1．2。
除了有两次较为明显的煤气流波动之外，炉况总体表现稳定。
期间，装料制度基本未采用中心加焦，中心不存在无矿区，同为层状结构，只是矿层较薄，料面形状呈宽平台和漏斗形。
这种装料制度有利于矿石平摊，分布范围较宽，因此可一定程度吸纳高负荷，同时可能与新炉子炉型规整、原燃料质量较好且稳定有关。
但是，这种装料制度下边缘过开而中心则抑制，对高炉长寿不利，同时长期在这种制度下易造成中心堆积，回旋区缩小，高炉将变得难以稳定。
由于该种制度下以开边缘为主，中心边缘相对负荷较重，在这样的前提下，中心边缘相对负荷的微调对中心打开作用甚微。
4．3 2007年5月—2008年2月图6为2007年5月至2008年2月之间的负荷与煤气分布的关系。
在此期间采取了中心加焦的装料制度，实现以开边缘为主的操作向以开中心为主的方针的过渡和转化。
期间，炉况表现不稳定．装料制度调整比较频繁，方向不明确，中心边缘相对负荷反复，没有很快地适应上下部制度上的匹配，造成前期中心仍然不开。
直到十月底，中心边缘相对负荷降低到0．5上下，中心逐步打开，Z／W值上升至2．0左右，进一步又升至3．0上下。
这个阶段整体上炉况波动较为频繁，主要原因有：(1)原燃料质量欠佳，特别是烧结矿质量较差；(2)长期中心不开导致炉缸堆积；(3)从开放边缘向开放中心过渡期调整思路不明确，上下部制度配合不佳。
4．4 2008年9月—2009年3月图7为2008年9月—2009年3月之间的负荷与煤气分布，此期间又基本放弃了中心加焦，但是矿角和焦角都往外扬，导致向中心溜的矿减少，中心边缘相对负荷减小。
因此，尽管不是纯粹的中心加焦，但是中心区焦炭量多，中心负荷减小，L C／L E减小，在0．25上下。
煤气Z／W值升高，中心较为开放，但是中心煤气稳定性较差．波动频繁。
4．5 2009年4月—12月图8为2009年4月—12月相对负荷和煤气相对温度的变化，尽管中心边缘相对负荷持续下降，但边缘难抑制，中心开放的程度比较缓慢。
该阶段负荷在5．0—5．5之间，炉况稳定性尚可，但焦炭质量不稳定，另一方面煤比较高，富氧高，风口动能自8月～11月下降趋势，因此边缘比较发展。
L C／L E从0．25持续降到0．1以下，Z／W前期由0．5增加到1．0以上，后期从0．5增加到0．75。
十一月中旬停风恢复过快出现中心大开现象，随后连续抑制中心。
4．6 2009年12月—2011年5月图9为2009年12月—2011年5月相对负荷和煤气相对温度的变化。
2009年底到2010年2月为炉况恢复期，延续11月中旬中心大开继续抑制中心，退负荷，L C／L E显著提高到接近1．0，Z／W降到1．5，导致中心向弱，又疏导中心。
10年3月底炉况向好，随着L C ／L E的持续降低中心逐步打开，Z／W值达到3．0以上，进而在4．0上下波动，基本能在5．0左右的负荷上维持住。
到2011年3月中旬后因焦炭质量下降，尽管L C／L E下降，但中心开放程度受到抑制，不得不退负荷适应。
5 结论(1)该高炉正常炉况下较为合理的L C／L E在0．25—0．5之间，对应的Z／W在4．0—2．5之间。
高炉对应的较为理想的负荷在5．0—5．2。
(2)负荷5．3以上时，中心不容易开，边缘发展，实践证明不能长期在高负荷下运行。
两次高负荷运行期之后都是炉况的恶化。
两次高负荷运行期煤气表现类似，但布料制度差异大，前一次是有意开边缘，后一次是边缘难以抑制。
(3)负荷在低位运行时，可以使用较高的L C／L E；反之，需要逐步降低L C／L E来获取合理的煤气分布。
(4)应基于布料模型建立L C／L E和Z／W之间的日常数据管理和分析，长期积累掌握规律。
(5)加负荷过程中，对于绝大部分布料制度而言是逐渐加重中心的过程，为保持煤气流稳定，应基于模型日常数据管理和分析结合原燃料条件、炉况和其它制度做好高炉炉况发展的预测和短、中长期计划，并实现加负荷和开中心的阶段性联动，根据现状和目标进行有计划的分步骤的布料调整。
(6)原燃料条件变化时，应通过退负荷或布料制度调整及时主动防守，减少被动适应。