摘要对包钢4号高炉更换布料器后炉况失常的处理进行了总结。通过布料方程计算得知，更换布料器后布料轨迹发生了变化，焦炭在最大仅角时已经上墙，焦炭反弹到料面导致乱料，造成煤气流分布失常，是造成炉况失常的主要原因。采取缩小最大仪角、缩小进风面积、控制稍高炉温、较低炉渣碱度等措施，取得了较好的效果。

关键词  高炉无料钟炉顶布料器炉况失常

1概况

    包钢4号高炉于1995年11月14日投产，有效容积为2200m³，28个风口，高径比2．358，属深炉缸矮胖型高炉。采用PW型无料钟炉顶，皮带上料，计算机控制，炉顶配置红外线摄像仪、十字测温等设备。炉前设4个铁口，环形出铁场，渣铁摆动流嘴，整个工艺装备水平较高。高炉于2003年2月2日中修后炉况一直不错，但由于布料器使用时间太长，在l号、3号高炉成功使用的基础上，于2005年9月6日定修更换包钢自行研制的BG一Ⅲ型布料器。由于BG一Ⅲ型布料器与PW型有很大的不同，而且新布料器溜槽吊点比原来高195mm。更换布料器后未对布料矩阵及时调整，加之送风初期使用5号小风机送风，风机能力有限，送风后炉况逐渐变差，崩料频繁，风量萎缩，产量下降，一时难以恢复。具体表现为：①接受风量能力差，尤其是4000 m³／min以上时，表现更为突出。②下部中心吹不透，上部调整解决不了根本问题。③炉身温度及水温差长期偏低，能达到正常情况的时候少。④不接受顶压，顶压到0．15 MPa以上时稳定性变差。⑤不接受大批重。经过几个月的精心调整和恢复，炉况才恢复到正常水平，更换布料器前后主要技术经济指标见表1。

2炉况失常的原因

2．1  更换布料器后，布料矩阵未及时调整

    更换布料器后，BG一Ⅲ型无料钟布料器和PW型布料器差别很大。与P·W型布料器相比较，BG一Ⅲ型布料器有以下特点：①机构设计合理、结构简单，各主要传动力与运动部分受力明确，工作可靠，运动阻力小，驱动机构简单，整机使用寿命长，设备重量轻，制造安装方便。②具有良好的维护性。③采用了开路式水冷系统，冷却更为可靠。④润滑简单。⑤对顶温要求不严格，短时间顶温较高或箱内温度不超过70℃运行，可不必立即打水。具体参数见表2。定修后仍用原来的布料矩阵，矩阵见表3。

    炉况顺行变差后，意识到更换布料器后布料轨迹有变化，根据布料方程，在Visual Basic6．0中编制程序，计算布料轨迹如图1、图2所示。

 式中C1——炉料离开溜槽末端的速度，m／s；

  Lx——炉料在x轴方向离开高炉中心线的距离，m；

  L0——炉料距高炉中心线的实际距离，m；

  k——溜槽长度，m；

  ω——溜槽转速，r／s；

  β——溜槽与水平线夹角，( ⁰)；

 μ——炉料与溜槽摩擦系数；

  Q——炉料重量，N；

  P——煤气阻力，N／s；

  e——溜槽倾动距，是溜槽倾动轴到溜槽底面的垂直距离，m。

    从图1中可看出，更换布料器前，在布料角α_max=41．5⁰，h=1 m时，n_{(4l. 50,1)}<htg 8⁰+3．95，炉料正常布下(其中8⁰为炉身角的余角，3．95为炉喉半径)。从图2中可看出，更换布料器后，当α_max=41.5⁰，h=1 m时，n_(41.50,1)>htg 8⁰+3．95，炉料已经接近炉墙，被反弹在料面上，结果导致布料变化，煤气流分布不合理，进而造成炉况失常。

2.2风量小，炉缸中心堆积

送风初期，由于使用5号小风机送风，风机能力有限(设计能力为5000 m³／min，实际只有4500m³／min)，风量、风速偏小，导致炉缸中心堆积严重，风量逐渐萎缩，炉况恶化。

2．3原燃料质量变差

    到9月下旬，由于气候逐渐变冷，烧结矿质量逐渐变差，入炉粉末增加，过潮料次数多。同时，由于新建7号焦炉工艺不完善，焦炭水分高，M₄₀降低，粉末增多，使料柱透气性变差，不接受风量。

3炉况失常处理

3．1  对布料角度进行重新调整

    炉况顺行变差后，及时对布料轨迹进行重新调整。

    根据布料方程计算，当h=l m时，n=htg 8⁰+3．95=4．09m，α=39⁰，因此，将最大布料角缩小到38．5⁰。布料轨迹如图3所示。

3．2加强原燃料管理，尽量实现精料入炉

    精料是高炉炼铁的基础，特别是大型高炉对原燃料的质量提出了更高的要求。加强原燃料管理包括筛分工作，对保证高炉稳定顺行尤为重要。

    由于4号高炉距离烧结区比老系统远，原燃料转运次数多，粉末也多。为此，车间积极采取如下措施。

    (1)为保证焦炭质量，把焦炭筛倾角由原来的22．5⁰逐步调整为15⁰～18⁰，以加强焦炭过筛效果，焦炭12个槽筛子每次用3个，采取自动循环分筛方式。

    (2)降低入炉烧结矿粉末。原来烧结筛为双层棒条筛，上下孔径为10mm和5 mm。为减少入炉粉末，将上筛片孔径改为13 mm，下筛片孔径改为7 mm。

    (3)加强原燃料监控，要求槽下每隔2h看一次料并取样。每天白班做焦炭和烧结矿筛分，抠两次烧结矿、焦炭筛子，发现异常及时报告炉内。

    通过上述措施，烧结、焦炭质量明显好转，为高炉稳定顺行创造了有利的条件。

3．3摸索合理的高炉操作制度

(1)上部调剂。根据布料方程计算结果可知，更换布料器后，当h=1，α_max=39⁰时，炉料接近炉墙。因此，将每个布料角同时缩小3⁰，初期布料矩阵仍用原来的

   ^{764321   543}

C₄₃₂₂₁₂O₂₄₄，但由于初期风量偏小，导致炉缸中心堆积，故逐步调整、摸索合适的布料矩

阵，最后调整为        ^{764321   543}

C₃₃₃₁₁₂ O₂₄₄，其目的是在开放中心的基础上，适当疏松边缘。

    (2)下部调剂。更换布料器后初期，由于小风机影响，风量偏小、风速偏小、炉缸中心堆积严重。为此，由原来的27个直径120mm，1个直径110mm的长斜风口，进风面积S=0．315 m²，调整为26个直径120mm，2个直径110mm，进风面积S=0．313m²。

3．4加强炉内、炉前操作管理

    高炉炼铁日常的管理也很重要，原燃料条件再好，没有一套合理的操作管理制度也就没有稳定的炉况。

    (1)炉内管理。根据实际炉况，每周制定适宜的方针指导高炉工长操作高炉，将各种参数进行量化。要求物理温度

1 460～l 480℃、[Si]0.6%～0．8％、压差≯0．145 MPa、顶压≯0．155 Mpa、R₀=1．03±0．03。

    (2)加强炉前管理。4号高炉属大型高炉，当冶炼强度较高时，炉前渣铁能否及时排放干净是高炉顺行的关键之一。虽然炉前的量化难度大，但必须努力，每月制定铁口工作记录本，记录每次铁口深度、钻头大小，打泥量、铁口深度等。确保每天18次铁。保证高炉不憋风，基本消除铁前憋风和料慢现象，为高炉顺行创造了条件。

4  结语

    (1)包钢4号高炉更换布料器后炉况失常，历经几个月的调整才找到适合新布料器的布料矩阵，炉况才恢复到正常水平，这充分说明虽然装料制度不是高炉顺行的决定性因素，但其重要性却不可忽视。

    (2)高炉操作中，上下部调剂一定要相适应，处理炉缸堆积时，上部压边缘疏松中心，下部缩进风面积、加长风口、控制稍高炉温、较低碱度。