[发明专利]一种串罐式无料钟高炉布料方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，特别涉及一种适用于高炉冶炼过程中的串罐式无料钟高炉布料方法。

背景技术

目前，高炉炼铁仍然是获取生铁的主要方式，在炼铁生产中占据统治地位。随着无料钟炉顶设备的推广使用，无料钟布料方式显现出巨大的优势，较料钟布料更为灵活合理，能够充分利用高炉煤气的热能和化学能，并保证高炉稳定顺行。无料钟炉顶的典型布料方式包括环形布料、螺旋布料、定点布料和扇形布料，其中环形布料和螺旋布料是日常炼铁生产的主要布料方式，其设备载荷冲击小、布料均匀；定点布料和扇形布料用于调剂炉内偏析和局部崩料造成的炉况失常，其中定点布料只能将高炉炉料布到炉喉一点上，布料范围有限，扇形布料需要设备在扇形区域反复摆动，设备承受的冲击较大，布料中间薄，两边厚。

无料钟炉顶设备的主要形式包括并罐式和串罐式两种形式。生产实践和理论分析都发现并罐式无料钟炉顶布料器存在不可避免的布料偏析现象，即炉料的流量不恒定，需要理论分析后对烧结矿(或者球团矿)和焦炭的装入顺序、装入方法、批重等进行合理安排，装料制度的制定繁琐且不易改动。而串罐式无料钟炉顶布料器不存在布料偏析现象，装料制度的确定较为灵活简便，所以成为目前无料钟炉顶的主流形式。

串罐式无料钟炉顶布料器在炉喉调剂时产生载荷冲击的问题严重影响了高炉炉顶装料设备的使用寿命和使用稳定性，设备一旦发生故障，会造成严重的经济损失，因此需要一种新型的串罐式无料钟高炉布料方法，更为灵活的解决炉喉调剂问题，实现高炉设备的长寿化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串罐式无料钟高炉布料方法，能够灵活用于调剂炉内偏析和局部崩料，调剂时保持溜槽的匀速旋转，消除高炉溜槽反复摆动产生的装料设备载荷冲击，保护高炉炉顶装料设备，保证高炉炉况稳定顺行。

当料罐中流出的炉料沿对侧导料管(中心喉管)管壁下降时，随着布料溜槽的转动，料流落点在溜槽上形成椭圆轨迹。由于炉料在中心喉管中的偏行和溜槽的自身转动，使得原本均匀流动的炉料在落到溜槽的瞬间沿溜槽的轴线方向被拉长(变稀疏)或缩短(变致密)，造成炉料在溜槽上的流量发生变化，实际落到炉喉料面上的炉料流量基本上按照正弦规律变化。

利用上述原理，给出下述本发明的技术方案：

在串罐式无料钟炉顶装料设备的中心喉管的上部卸料漏斗处安装一套能够改变料流运动轨迹的料流控制装置，使得无料钟炉顶装料设备采用环形布料方式正常工作时，炉料沿中心喉管的中心轴线下落，炉料的料流量均匀，布料溜槽按照匀速圆周运动旋转，在料面上形成均匀等高度的圆环；在料面偏析或者发生局部崩料时，炉喉处炉料不再关于高炉中心轴线对称，料面发生倾斜，需要炉喉调剂，这时不使用定点布料和扇形布料。首先使用料线探尺或者料面探测仪对料面形状进行分析，确定料面最低点的位置以及料面倾斜程度数据，为炉喉调剂获取必要的数据，如果数据显示料面偏析或者发生局部崩料时，则根据炉喉料面的形状，确定出料流与中心喉管管壁发生接触的位置，调整料流控制装置控制落入中心喉管中竖直料流与中心喉管中心轴线的相对位置，即确定料流与中心喉管管壁发生接触的位置，将料流从中心喉管的中心调整到中心喉管的管壁处，料罐中流出的炉料经过料流控制装置后沿中心喉管管壁下降至溜槽，然后沿溜槽滑至高炉炉喉，炉料落到料面最低点处时恰为料流流量的最大值，溜槽旋转180°后，炉料落到料面的最高点处时恰为料流流量的最小值，如果一次布料后，料面倾斜状况改善但尚未达到正常生产需要，下次布料时继续进行炉喉调剂，直至料面形状恢复到正常生产需要，煤气分布合理为止，随后恢复高炉正常布料，即均匀等高度布料。

所述的料流与中心喉管管壁发生接触的位置的确定，是根据料流偏离中心喉管中心轴线时，溜槽旋转过程中，料流在溜槽上的轨迹为椭圆，其中中心喉管的中心线与溜槽的交点为椭圆的中点，沿溜槽轴线方向为长轴，垂直溜槽轴线和长轴的方向为短轴，料流在短半轴与椭圆交点上并且继续沿椭圆切线向溜槽下方滑动时为料流的最大值，将该点的炉料布到炉喉料面的最低点，结合炉料经过溜槽落到料面上所需的时间，确定出料流与中心喉管管壁发生接触的位置。