装料制度1.装料制度的概念炉料装入炉内的方式方法的有关规定，包括装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重等。

2.炉料装入炉内的设备钟式炉顶装料设备和无钟炉顶装料设备。

3.影响炉料分布的因素◆装料设备类型(主要分钟式炉顶和布料器，无钟炉顶)和结构尺寸(如大钟倾角、下降速度、边缘伸出料斗外长度，旋转溜槽长度等)。

大钟倾角愈大，炉料愈布向中心。

现在高炉大钟倾角多为50°～53°。

大钟下降速度和炉料滑落速度相等时，大钟行程大，布料有疏松边缘的趋势。

大钟下降进度大于炉料滑落速度时，大钟行程的大小对布料无明显影响。

大钟下降速度小于炉料滑落速度时，大钟行程大有加重边缘的趋势。

大钟边缘伸出料斗外的长度愈大，炉料愈易布向炉墙。

◆炉喉间隙。

炉喉间隙愈大，炉料堆尖距炉墙越远；反之则愈近。

批重较大，炉喉间隙小的高炉，总是形成“V”形料面。

只有炉喉间隙较大，或采用可调炉喉板，方能形成“倒W”形料面。

◆炉料自身特性(粒度、堆角、堆密度、形状等)。

◆旋转溜槽倾角、转速、旋转角。

◆活动炉喉位置。

◆料线高度。

◆炉料装入顺序。

◆批重。

◆煤气流速。

4.钟式炉顶布料的特征◆矿石对焦炭的推挤作用。

矿石落入炉内时，对其下的焦炭层产生推挤作用，使焦炭产生径向迁移。

矿石落点附近的焦炭层厚度减薄，矿石层自身厚度则增厚；但炉喉中心区焦炭层却增厚，矿石层厚度随之减薄。

大型高炉炉喉直径大，推向中心的焦炭阻挡矿石布向中心的现象更为严重，以致中心出现无矿区。

◆不同装入顺序对气流分布的影响。

炉料落入炉内，从堆尖两侧按一定角度形成斜面。

堆尖位置与料线、批重、炉料粒度、密度和堆角以及煤气速度有关。

先装入矿石加重边缘，先加入焦炭则发展边缘。

5.无料钟布料无料钟布料特征◆焦炭平台：高炉通过旋转溜槽进行多环布料，易形成一个焦炭平台，即料面由平台和漏斗组成，通过平台形式调整中心焦炭和矿石量。

平台小，漏斗深，料面不稳定。

平台大，漏斗浅，中心气流受抑制。

◆采用多环布料，形成数个堆尖，小粒度炉料有较宽的范围，主要集中在堆尖附近。

在中心方向，由于滚动作用，大粒度居多。

◆无料钟高炉旋转滑槽布料时，料流小而面宽，布料时间长，矿石对焦炭的推移作用小，焦炭料面被改动的程度轻，平台范围内的O／C比稳定，层状比较清晰，有利于稳定边缘气流。

布料方式◆单环布料。

溜槽只在一个预定角度做旋转运动。

其控制较为简单，调节手段相当灵活，大钟布料是固定的角度，旋转溜槽倾角可任意选定，溜槽倾角α越大炉料越布向边缘。

当αC>αO时边缘焦炭增多，发展边缘。

当αO>αC时边缘矿石增多，加重边缘。

◆螺旋布料。

从一个固定角位出发，炉料以定中形式在进行螺旋式的旋转布料。

每批料分成一定份数，每个倾角上份数根据气流分布情况决定。

如发展边缘气流，可增加高倾角位置焦炭分数，或减少高倾角位置矿石份数，否则相反。

每环布料份数可任意调整，使煤气流合理分布。

◆扇形布料。

可在6个预选水平旋转角度中选择任意两个角度，重复进行布料。

可预选的角度有0°、60°、l20°、l80°、240°、300°。

这种布料方式为手动操作，只适用于处理煤气流分布失常，且时间不宜太长。

◆定点布料。

可在11个倾角位置中任意角度进行布料。

这种布料方式手动进行，其作用是堵塞煤气管道行程。

无钟炉顶的运用运用要求：◆焦炭平台是根本性的，一般情况下不作调节对象；◆高炉中间和中心的矿石在焦炭平台边缘附近落下为好；◆漏斗内用少量的焦炭来稳定中心气流。

运用要求的控制：正确地选择布料的环位和每个环位上的布料份数。

环位和份数变更对气流的影响如表4—3所示。

表4—3环位和份数对气流分布影响表中可知，从l～6对布料的影响程度逐渐减小，1、2变动幅度太大，一般不宜采用。

3、4、5、6变动幅度较小，可作为日常调节使用。

无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别如表4—4所示。

表4—4无钟炉顶和钟式炉顶布料的区别6.批重批重对炉喉炉料分布的影响批重变化时，炉料在炉喉的分布变化如图4—3所示。

图4—3 批重对炉喉分布的影响◆当y0=0，即批重刚好使中心无矿区的半径为0，令此时的批重W=W0，称为临界批重。

◆如批重W>W0，随着批重增加，中心y0增厚，边缘yB 也增厚，炉料分布趋向均匀，边缘和中心都加重。

◆如批重W<W0，随着批重减小，不仅中心无矿区半径增大，边缘yB也减薄，甚至出现边缘和中心两空的局面。

◆当n=d／2时，即堆尖移至炉墙，W减小则中心减轻；若W<W0后继续减小，炉料仍将落至边缘。

给批重W0和△W以一定值，可算出yB、y0和yG，即边缘、中心和堆尖处的料层厚度。

yB／y0、yG／y0和W0+N △W的关系构成的炉料批重特征曲线图4—4。

W0+N△W图4—4 炉料批重的特征曲线曲线有3个区间：激变区、缓变区和微变区，其意义如下◆批重值在激变区时，批重波动对布料影响较大，边缘和中心的负荷变化剧烈，正常生产不宜选用此种批重。

◆原料好，设备和操作水平高时，批重可选在微变区，此区炉料分布和气流分布都稳定，顺行和煤气利用较好；但增减批重来调剂气流的作用减弱。

◆若炉料粉末较多，料柱透气性较差，为防止微变区批重，宜选用缓变区批重，其增减对布料的影响介于上述两者之间。

少许波动不致引起气流较大变化，适当改变批重又可调节气流分布。

批重决定炉内料层的厚度。

批重越大，料层越厚，软熔带焦层厚度越大；此外料柱的层数减少，界面效应减小，利于改善透气性。

但批重扩大不仅增大中心气流阻力，也增大边缘气流的阻力，所以一般随批重扩大压差有所升高。

批重的选择确定微变区批重值应注意炉料含粉末(<5mm)量，粉末含量越少批重可以越大。

粉末含量多时，可在缓变区靠近微变区侧选择操作批重。

大中型高炉适宜焦批厚度0．45～0．50m，矿批厚度0．4～0．45m，随着喷吹物的增加焦批与矿批已互相接近。

影响批重的因素◆炉容。

炉容越大，炉喉直径也越大，批重应相应增加。

◆原燃料。

原燃料品位越高，粉末越少，则炉料透气性越好，批重可适当扩大。

◆冶炼强度。

随冶炼强度提高，风量增加，中心气流加大，需适当扩大批重，以抑制中心气流。

◆喷吹量。

当冶炼强度不变，高炉喷吹燃料时，由于喷吹物在风口内燃烧，炉缸煤气体积和炉腹煤气速度增加，促使中心气流发展，需适当扩大批重，抑制中心气流。

随着冶炼条件的变化，喷吹量增加，中心气流不易发展，边缘气流反而发展，这时则不能加大批重。

7.炉喉煤气速度对布料的影响煤气对炉料的浮力的增长与煤气速度的平方成正比。

煤气浮力对不同粒度炉料的影响不同，在一般冶炼条件下，煤气浮力只相当于直径19mm粒度矿石重量的5％～8％，相当于10mm焦炭重量的1％～2％，但煤气浮力P与炉料重量Q的比值(P／Q)因粒度缩小而迅速升高，对于小于5mm炉料的影响不容忽视。

如果块状带中炉料的孔隙度在0.3～0.4mm，一般冶炼强度的煤气速度很容易达到4～8m／s，可把0.3～2mm的矿粉和l～3mm的焦粉吹出料层。

煤气离开料层进入空区后速度骤降，携带的粉料又落至料面，如果边缘气流较强，则粉末落向中心，若中心气流较强则落向边缘。

由于气流浮力将产生炉料在炉喉落下时出现分级的现象；冶炼强度较大时，小于5mm炉料的落点较大于5mm炉料的落点向边缘外移。

使用含粉较多的炉料，以较高冶炼强度操作时，必须保持使粉末集中于既不靠近炉墙，也不靠近中心的中间环形带内，以保持两条煤气通路和高炉顺行；否则无论是只发展中心或只发展边缘，都避免不了粉末形成局部堵塞现象，导致炉况失常。

由于煤气速度对布料的影响，日常操作中使炉喉煤气体积发生变化的原因(如改变冶炼强度、富氧鼓风、改变炉顶压力等)，都会影响炉料分布。

8.料线◆料线深度钟式高炉大钟全开时，大钟下沿为料线的零位。

无料钟高炉料线零位在炉喉钢砖上沿。

零位到料面间距离为料线深度。

一般高炉正常料线深度为1．5～2．0m。

◆料线对气流分布的影响大钟开启时炉料堆尖靠近炉墙的位置，称为碰点，此处边缘最重。

在碰点之上，提高料线，布料堆尖远离墙，则发展边缘；降低料线，堆尖接近边缘，则加重边缘。

料线在碰点以下时，炉料先撞击炉墙。

然后反弹落下，矿石对焦炭的冲击作用增大，强度差的炉料撞碎，使布料层紊乱，气流分布失去控制。

碰点的位置与炉料性质、炉喉问隙及大钟边缘伸出漏斗的长度有关。

◆料面堆角炉内实测的堆角变化规律：①炉容越大，炉料的堆角越大，但都小于其自然堆角。

②在碰点以上，料线越深，堆角越小。

③焦炭堆角大于矿石堆角。

④生产中的炉料堆角远小于送风前的堆角。

为减少低料线对布料的影响，无料钟按料线小于2m，2～4m，4～6m3个区间，以料流轨迹落点相同，求出对应的溜槽角。

输入上料微机，在低料线时控制落点不变，以避免炉料分布变坏。

溜槽倾角如表4—5所示。

表4—5溜槽倾角与位置注：落点指距中心距离。

8.控制合理的气流分布和装料制度的调节◆高炉合理气流分布规律首先要保持炉况稳定顺行，控制边缘与中心两股气流；其次是最大限度地改善煤气利用，降低焦炭消耗。

①原料粉末多，无筛分整粒设备，必须控制边缘与中心CO2相近的“双峰”式煤气分布。

②原燃料改善，高压、高风温和喷吹技术的应用，形成了边缘CO2略高于中心的“平峰”式曲线，综合煤气CO2达到l6％～l8％。

③烧结矿整粒技术和炉料品位的提高及炉料结构的改善，出现了控制边缘煤气CO2高于中心，而且差距较大的“展翅”形煤气曲线，综合CO2达到l9％～20％，最高达21％～22％。

◆合理气流分布的温度特征炉子中心温度值(CCT)约为500～600℃，边缘至中间的温度呈平缓的状态。

CCT值的波动反映了中心气流的稳定程度，高炉进人良好状态时，波动值小于±50℃。

控制边缘气流稳定非常必要，在达到200℃时，将呈现不稳定现象。

◆边缘与中心两股气流和装料制度的关系①原燃料条件变化。

原燃料条件变差，特别是粉末增多，出现气流分布和温度失常时，应及早改用边缘与中心均较发展的装料制度。

原料条件改善，顺行状况好时，为提高煤气利用，可适当扩大批重和加重边缘。

②冶炼强度变化。

由于某种原因被迫降低冶炼强度时，除适当地缩小风口面积外，上部要采取较为发展边缘的装料制度，同时要相应缩小批重。

③与送风制度相适宜。

当风速低、回旋区较小，炉缸初始气流分布边缘较多时，不宜采用过分加重边缘的装料制度，应在适当加重边缘的同时强调疏导中心气流，防止边缘突然加重而破坏顺行。

可缩小批重，维持两股气流分布。

若下部风速高回旋区大，炉缸初始气流边缘较少时，也不宜采用过分加重中心的装料制度，应先适当疏导边缘，然后再扩大批重相应增加负荷。

④临时改变装料制度调节炉况。

炉子难行、休风后送风、低料线下达时，可临时改若干批强烈发展边缘的装料制度，以防崩料和悬料。