高炉4大制度

石装到焦炭层料面时发生的，有人称它为矿石对焦炭的推移作用，也有人称它为焦炭层的崩塌现象(图14)。

图b中：炭

图14 界面效应示意图

(a一界面效应机理；b一大小批重的影响)

一原焦炭料面；2一撞击后的焦炭料面；3一球团矿；37

4一焦1 在钟式布料和使用导料板布料时，这种现象严重，而用无钟布膨成焦炭平台时，几乎不发生这种现象，但在无钟布料中仅用单环布料将堆尖布在靠近炉墙时，这种现象依然发生。所以无钟炉顶应采用多环布料，建成稳定的焦炭平台。

两种粒度组成不同的炉料装入炉内，在界面上互相渗透、混合是不可避免的，一般焦炭层中混入的矿石体积约为15 %。焦炭与矿石的粒度差别越大，渗混层所占比例越大。渗混层由于小颗粒渗人大颗粒，空隙度变小，透气性变差，煤气通过时的阻力损失增大(在实验室模拟试验测得的渗混层阻力损失占每层料总阻力损失的9 %~26 %)，对高炉强化不利。因此要整粒，尽量缩小炉料间粒度差别，特别要将粉末筛尽。

矿石对焦炭的推挤作用会使料层中的矿僬比发生变化，根据测定，一般被推挤的焦炭量占每层焦炭总量的4 %~16 %。在特定的条件下(焦炭粒度与矿石粒度差别太大，矿石粉末太多时)也会出现后装入的矿石把先装入的矿石冲击而推挤向中心。这种现象应该尽量避免，因为它会造成中心气流不足和炉缸死料柱温度不足，给生产带来不利影响。

矿石性质对炉料在炉内的分布的影响

矿石影响布料的因素主要是堆密度、粒度等对堆角与滚动性的影响。天然矿石堆密度大、滚动性差、堆角大，相对地在炉内边缘堆得多；烧结矿疏松多孔，堆密度小，同等重量的体积大，炉内分布面宽，相对地减少了边缘堆积量；球团矿虽然密度比烧结矿大些，

38

但形状整齐呈球形，堆角小易滚到中心。按加重边缘由重到轻排列，其顺序是：天然矿?烧结矿?球团矿。另外，石灰石之类的熔剂，应尽量布放到中心，防止边缘生成高黏度初渣，使炉墙结厚。

特别要重视矿石粒度对堆角变化的影响，一般焦炭在炉内的堆角略小于大块矿石的堆角，而接近于小块矿石的堆角，图15显示了装料顺序和粒度对布料的影响。同样是正装，小块矿换成大块矿时，边缘的矿焦比变化不大，但中心的矿僬比却变化很大，小块矿时的矿焦比只有原来大块矿时的20％。在生产中如果冶炼条件没有变动，而出现煤气流大的变化，就应查证是否是粒度组成变化而引起的。

图15 装料顺序和粒度对布料的影响

煤气流分布、煤气能量利用与高炉顺行之间的关系

炉内煤气流的分布状况直接影响煤气能量的利用与高炉顺行。由于上升气流具有一定的压力和流速，对下降炉料构成阻力，影响

39

下料。为了使煤气的化学能和热能得到充分利用，希望煤气流与炉料尽可能均匀地接触，但这样的接触方法对下降炉料却产生最大的阻力，不利于高炉顺行。从高炉顺行的角度来说，希望煤气流有明显的两股通道，即有较为发展的边缘气流和中心气流，边缘气流可减少炉料与炉墙之间的摩擦力，中心气流消除中心死区，可减少料块之间的摩擦阻力，但煤气流的这种分布对煤气能量利用很不利。可见，高炉顺行与煤气能量利用之间有一定的矛盾，合理的煤气分布就是采用适当的送风制度和装料方法控制好炉内两股煤气流的发展程度，在保证顺行的基础上，达到煤气能量利用最好和燃料消耗最低的目的。

炉顶二氧化碳(CO2)曲线和用它来判断炉内煤气流的分布

答：炉顶CO2曲线，就是定期(一般是每班1~2次)从炉喉下面的周边4个互成90?的方向(或两个互成180?的方向)上取出径向各点(一般取5个点)的煤气进行CO2含量(体积分数)分析，以取样部位直径为横坐标，煤气中CO2含量为纵坐标画出的曲线。它反映炉喉各点CO2含量的高低，可用来判断炉内煤气流分布状况。因为煤气中CO2的高低反映了煤气与矿石之间接触是否良好，间接还原反应是否进行得充分。所以，煤气中CO2的高低也反映了炉内矿石的分布状况。矿石集中的部位CO2高，矿石较少的部位CO2低。而矿石是影响炉内透气性的主要因素，矿石集中的部位透气性差，此处煤气流必然较少，矿石较少的部位透气性好，此处煤气流必然会大些，因此，可以用炉顶CO2曲线来判断炉内煤气流的分布状况。另一方

40