一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法与流程

1.本发明涉及高炉布料方法，具体是调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法。


背景技术：

2.高炉布料指高炉炼铁过程中，炉料在高炉炉喉的分布，高炉布料规律是高炉冶炼工艺理论的重要组成部分，控制高炉布料是高炉操作的一个重要手段。在高炉布料过程中，由于炉料其自身特性和设备结构影响，炉料最终到达料面后会产生偏析。
3.随着高炉的大型化，炉缸直径和炉喉直径也相应增大，对高炉上部和下部操作要求也更高。高炉内煤气流分布主要由炉内炉料分布决定，而炉内炉料分布又主要由上部制度决定，因此上部调剂越来越重要。在并罐式无钟炉顶布料过程中，炉料流经中心喉管时会偏行于一侧，布入料面后会产生蛇形偏析。炉料偏析分布对高炉高效稳定顺行的影响不容小觑，还会影响煤气流分布。因此，减少并罐式无钟炉顶布料过程产生的偏析尤其对于超大型高炉而言，是亟需解决的问题。
4.专利cn201911041211.9公开了一种减轻常规布料偏析的布料新方法，该方法首先确定高炉操作中布料起始角度，确定起始角度并开始布料后每24h或48h周期性按顺时针或逆时针调整布料器至布料起始角度，并且每24h布料器的布料方向进行正反转倒换；在生产过程中，矿石批重每调整1吨，布料器的料流阀开度大小调整1%，在上述正常布料圈数布料完毕后，增加一圈采用“折返角”布料。该减轻常规布料偏析的布料新方法虽然能解决部分现有常规布料过程中存在的偏析现象，但是没有给高炉操作者一个定量根据偏料情况进行倒罐的指标，只是依据气流情况来确定起始布料角度，然后固定时间顺时针或者逆时针布料。不能及时根据实际炉况来调整。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明公开了一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法，该方法根据实际生产情况的定量指标来及时通过倒罐调整布料偏析的情况，能够很好的解决现有常规布料过程中存在的偏析现象，保证炉况的顺行。
6.为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法，所述并罐式高炉包括高炉、以及位于所述高炉上部且以高炉中心线左、右对称布置的第一料罐和第二料罐，起始时其中一个料罐内是矿石，另一个料罐内是焦炭；通过第一探尺对高炉内左侧的料位进行实时监测，通过第二探尺对高炉内右侧的料位进行实时监测；包括以下步骤：步骤1、当两个探尺料线偏差0.5m以内，并且通过十字测温枪测得炉内中心温度和次中心温度偏差δt＜15℃，判断布料正常，高炉正常运行，观察一个冶炼周期s1；步骤2、在所述冶炼周期s1内，当两个探尺料线偏差连续n个小时位于0.5m~1m之
间，n≥4，并且通过十字测温枪测得炉内中心温度和次中心温度偏差δt在15℃~30℃之间，则判断需要进入第一阶段倒罐处理，具体是：采取每10批料倒罐一次，观察一个冶炼周期s2；步骤3、在所述冶炼周期s2内，若两个探尺料线偏差连续n个小时超过1m，n≥4，并且通过十字测温枪测得炉内中心温度和次中心温度偏差δt大于30℃，则进入第二阶段倒罐处理，具体是：采取每5批料倒罐一次，继续观察一个冶炼周期s3；步骤4、在所述冶炼周期s3内，若两个探尺料线偏差连续n个小时没有变化甚至更大，n≥4，则返回固定布料，直接倒罐，随后继续观察一个冶炼周期s4。
7.所述中心测温点是所述十字测温枪的其中一根测温枪最前端的点，次中心测温点与中心测温点距离90cm，所述十字测温枪其余三根测温枪的最前端均为次中心测温点。
8.所述冶炼周期s3内，观察并进行如下操作：观察炉况，当风量波动在50~120m3范围内，顶压波动在5~15kpa范围内，压差波动在5~10kpa范围内，两探尺的料线偏差连续n个小时减小至0.5~1m以内，n≥4，通过十字测温枪测得炉内中心温度和次中心温度偏差δt≤30℃，则将每5批料倒罐一次改成每10批料倒罐一次；若情况与之相反，则直接进入步骤4。
9.所述冶炼周期s3内，炉况的观察时间是2~4h之间。
10.所述第一阶段倒罐处理还需满足以下四种条件中的任意两种：条件一：各铁口[si]偏差0.22以上；条件二：铁水物理热相差35℃以上；条件三：出铁量相差1000t以上；条件四：炉渣碱度相差0.06以上。
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所述第二阶段倒罐处理还需满足以下五种条件中的任意两种：条件一：通过十字测温枪测得炉内中心温度和次中心温度偏差δt大于50℃以上；条件二：各铁口[si]偏差0.25以上；条件三：铁水物理热相差45℃以上；条件四：出铁量相差1050t以上；条件五：炉渣碱度相差0.08以上。
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有益效果：第一．本发明一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法，根据实际生产情况的定量指标来及时通过不同的倒罐措施调整布料偏析的情况，具体是根据探尺偏差、十字测温枪中心和次中心温度偏差组合判断布料过程中存在的偏析现象，如果出现偏析现象，则进行倒罐处理，相比之前周期性调整布料器至布料起始角度来说能够根据实际炉况及时进行调整。
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第二．进一步通过对探尺偏差的范围、以及十字测温枪中心和次中心温度偏差范围对应不同的倒罐频率，保证避免布料偏析现象的同时，减少了倒罐工作量。
附图说明
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图1为本发明调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析方法的流程图；图2为本发明并罐布料结构示意图；
图3为两个探尺料线偏差示意图；图4为十字测温枪测温点示意图；其中，1为第一料罐；2为第二料罐；3为中心喉管；4为溜槽。
具体实施方式
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下面结合说明书附图以及具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
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如图1~图4所示，一种调整并罐式高炉无钟炉顶布料偏析的方法，具体方法包括以下具体步骤：1.高炉偏料判断：（1）根据探尺偏差判断偏料情况高炉探尺是一种用于高炉的测量元件，高炉内的料位随着炼铁生产的进行而不断变化，探尺可对炼铁生产过程中高炉内部的料位进行监测。在正常炼铁生产过程中，由于原料、气流、布料矩阵、下料等原因，超大型高炉两探尺会略有偏差，一般在0.5 m以内。当两探尺偏差连续4小时大于0.5 m时，判断发生偏料情况。
[0017]
（2）根据次中心温度判断偏料情况首先判断十字测温枪温度最高点是否在中心位置，如果不在，观察温度最高点偏向哪一侧，判断炉料的偏向。
[0018]
（3）不同铁口出铁偏差：[si]偏差>0.2，铁水温度偏差>30℃，出铁量偏差>1000 t，炉渣碱度偏差>0.05。
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2. 偏料解决措施：（1）结合上述偏料情况采取措施上述情况中，当两探尺偏差连续4小时大于0.5 m或者通过十字测温枪测得炉内中心温度和次中心温度偏差δt位于15℃~30℃之间单一出现的时候我们考虑可能会出现偏料，再结合另外四种情况确定偏料的具体情况。
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具体的，当探尺偏差连续4个小时大于0.5m，但是小于1m，同时满足以下五种条件中的任意两种：条件一：十字测温枪次中心温度比中心温度高30℃以上；条件二：各铁口[si]相差0.22以上；条件三：铁水物理热相差35℃以上；条件四：出铁量相差1000t以上；条件五：碱度相差0.06以上；采取每10批料倒一次罐的措施；当探尺偏差连续4个小时大于1m，同时满足以下五种条件中的任意两种：条件一：十字测温枪次中心处温度比中心温度高50℃以上；条件二：各铁口[si]相差0.25以上；条件三：铁水物理热相差45℃以上；条件四：出铁量相差1050t以上；条件五：碱度相差0.08以上；采取每5批料倒一次罐的措施。
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（2）采取措施后观察炉况采取倒罐措施后，观察2h炉况变化情况，包括风量、顶压、压差、两个探尺料线、十字测温枪中心和次中心温度。若之前是每5批料倒罐一次，观察炉况，风量波动不超过100m3，顶压波动不超过15kpa，压差波动不超过10kpa，两探尺的以及十字测温枪中心和次中心温度的偏差减小到上述每10批料倒罐一次的范围内，则将每5批料倒罐一次改成每10批料倒罐一次，若情况与之相反，则将每5批料倒罐一次改成直接倒罐。
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（3）根据炉况恢复情况进行下一步操作根据上述观察的炉况信息，如果偏差减小，则将每5批料倒罐改成每10批料倒罐；如果偏差没有变化甚至更大，则直接倒罐。
实施例
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设计投产一条高炉生产线，采用炉顶料罐为并罐，满足高炉倒罐需求，起始高炉一侧料罐是矿石，高炉另一侧料罐是焦炭。
[0024]
该高炉生产线为5800m3高炉一座，铁水日产量13200吨，高炉正常两个探尺料线偏差小于0.5m，风量7900m3/min，富氧45000m3/h，顶压275 kpa，压差170 kpa。正常布料过程中，两个探尺实时监测料线深度、十字测温枪实时监测中心和次中心温度，过程中监测到第一探尺料线1.45 m，第二探尺料线0.63 m，两个探尺料线偏差0.82 m，此时十字测温枪中心温度148℃、次中心温度169℃，铁口[si]偏差0.27，铁水温度偏差41℃，出铁量偏差1100 t，炉渣碱度偏差0.07，高炉操作者判断出现偏料情况，采取倒罐措施。
[0025]
如果两个探尺料线偏差在1m以内，每10批料倒罐一次，倒罐之后观察一个冶炼周期，包括风量、顶压、压差、两个探尺料线、十字测温枪中心和次中心温度、出铁情况，若两个探尺料线偏差变小、十字测温枪中心温度与次中心温度偏差缩小，则增加倒罐批数直至料线偏差在正常范围内；若两个探尺料线偏差继续变大、十字测温枪中心温度与次中心温度偏差继续增大，则将每10批料倒罐一次改成每5批料倒罐一次，继续观察一个冶炼周期；若出现更严重的偏差，则直接倒罐。