CN100532578C - 一种测量高炉回旋区长度的方法 - Google Patents

Abstract

一种测量高炉回旋区长度的方法，属于高炉炼铁领域，为判断高炉生产过程中炉料是否顺行提供可靠依据。具体测量步骤为：(1)取样：从高炉风口区沿高炉直径的不同位置取焦炭试样并编号；(2)计算出风口试样中焦炭全部粒度的空隙度；(3)以空隙度为纵坐标，风口前不同取样位置为横坐标做图并连线；(4)风口试样焦炭的空隙度在到达风口前某一位置时会发生突然降低，从坐标图的变化中找出突变点及所对应的试样的位置，该位置是每个位置取样槽的中心位置，从横坐标上找到的试样焦炭的空隙度突然降低的位置再加上该位置取样槽长度的一半即为高炉回旋区长度。本发明方法简单、实用。

Description

一种测量高炉回旋区长度的方法

技术领域

本发明属于高炉炼铁领域，特别涉及一种测量高炉回旋区长度的方法。

背景技术

高炉回旋区长度是判断高炉生产过程中炉料是否顺行的一个重要参数

虽然目前在冶金行业中，测定高炉风口回旋区长度的方法很多，但所用设备通常比较昂贵，方法也较为复杂。通过测定风口试样中焦炭的空隙度，来推算出高炉风口回旋区的长度无疑是一种简单而且实用的方法。采用目前冶金行业对于风口试样中焦炭的空隙度测定还没有一套明确的国家标准。工厂或实验室试验所采用的方法均是根据现有条件和实际需要的结果摸索出来的，并不具备普遍性。而且测定焦炭空隙度时，对焦炭粒度有一定的限制，限制的具体范围也不确定。所有测定焦炭空隙度的方法中均无法测定细粉末和大块焦的空隙度，尤其是风口试样中的焦炭其粒度是不均匀的，既有粉末又有大块焦，这种情况下就很难找到一种合适的方法来满足测量需要。所以，在工厂或实验室试验时其测得的焦炭空隙度的数据往往不够准确，有较大的误差。

发明内容

本发明目的是为了找出一种能够精确测量焦炭空隙度的方法，从而进一步推算高炉风口回旋区长度，为判断高炉生产过程中炉料是否顺行提供可靠依据。

在高炉生产中回旋区和死料柱(含鸟巢区)的焦炭所处的情况有些不同的，死料柱(含鸟巢区)焦炭在风口前停留的时间要长一些，而风口区的焦炭停留的时间要短一些。因为高炉生产时回旋区基本上没有停留的焦炭，风口取样取出的焦炭是休风从回旋区上部落下的部分。考虑风口试样中焦炭的空隙度在某一位置会突然变小这一特点，可以确定高炉风口前回旋区的长度。

一种测量高炉回旋区长度的方法，其测量步骤为：

1.取样：从高炉风口区沿高炉直径的不同位置取焦炭试样并编号；

2.计算出风口试样中焦炭全部粒度的空隙度；

3.以空隙度为纵坐标，风口前不同取样位置为横坐标做图并连线；

4.风口试样焦炭的空隙度在到达风口前某一位置时会发生突然降低，从坐标图的变化中找出突变点及所对应的试样的位置，该位置是每个位置取样槽的中心位置，从横坐标上找到的试样焦炭的空隙度突然降低的位置再加上该位置取样槽长度的一半即为高炉回旋区长度。

焦炭空隙度具体测定方法如下：

空隙度试验采用阿基米德原理，在已知容器体积中，由加入固体风口试样中焦炭排除同体积水确定其比重和空隙度。由于焦炭颗粒有一定的空隙，特别是从炉顶加入后到达风口前的过程中，风口试样中的焦炭空隙度变小，由预备试验发现，在测定风口试样中焦炭空隙度前要将其在水中浸泡2天，使风口试样中焦炭的气孔完全充满水。具体方法如下：

(1)已知水的比重为1g/ml。

(2)将托盘放在天平上，清零。

(3)测定量器的体积：首先，称出量器的重量。将量器加满水后，称出重量。两次重量之差除以水的比重，即得量器的体积。

(4)测定焦炭的体积、空隙体积：

①称出干焦的重量，分别装在容器中，加水浸泡一天。

②将量器放在托盘上，清零。

③将焦炭装入量器中，尽量少带入水。抚平、压实，记录为重量一。

④向量器中加水，到水刚好盖满焦炭为止，记录为重量二。重量二减去重量一即得第一次加水重量，除以水的比重，得水的体积，此体积即为焦炭之间空隙体积。

⑤继续向量器中加水，直到满为止，记录下为重量三。将重量三减去重量一，然后除以水的比重，得到加水的总体积。用量器的体积减去加入水的总体积即得焦炭的体积。

由于试验过程中<2.5mm中的细颗粒会飘在水面上随水一同流失掉，另外可能发生“和泥”现象，在测定中选定的最小颗粒为2.5mm。风口试样中焦炭的空隙度要考虑在试样中<2.5mm颗粒的影响。<2.5mm颗粒的中有较多的细粉末，可以将小颗粒之间的空隙几乎完全添满，使得在<2.5mm颗粒的中几乎没有空隙。全部焦炭粒度的空隙度比试验测定的>2.5mm焦炭粒度的值要小，风口试样中焦炭全部粒度的空隙度的计算公式如下：

ε_{计算的全部颗粒}＝(1-χ％)×ε_测定                (5)

其中ε_{计算的全部颗粒}表示焦炭全部粒度的空隙度；ε_测定表示通过此项技术测定出的>2.5mm焦炭粒度的空隙度；χ％表示<2.5mm焦炭颗粒的百分含量。

本发明简单、实用，可以精确测量焦炭空隙度，从而进一步推算高炉风口回旋区长度，为判断高炉生产过程中炉料是否顺行提供了可靠依据。

附图说明

图1为风口前不同区域风口试样中焦炭空隙度的两条直线

具体实施方式

从某厂高炉风口前取样制成表1，在风口试样中焦炭平均直径为14.2mm处将空隙度数据分成两段作图，得到了两个拟合较好的直线。

表1 风口试样中各号焦样在风口前的距离

图1中风口试样在风口前1.74m和2.03m将焦炭空隙度数据分成两段，得到了两个拟合较好的直线。图中上方直线中的焦炭空隙度都在风口前1^#～6^#的位置，而下方直线对应焦炭空隙度都在风口前7^#～14^#的位置。风口前试样中焦炭空隙度形成两个直线，表明风口试样中焦炭的粒度发生了突变，这是由于两个部分焦炭在高炉内所处环境不同。可以认为到(1.74m+0.15m)＝1.89m为回旋区长度，其中0.15m为该位置取样槽长度的一半。高炉生产时回旋区内几乎没有焦炭存在，风口取样是在高炉休风后进行的，循环区上部焦炭会有相当一部分落入到回旋区，使得取出样中焦炭粒度相对大一些，磨损少一些，空隙度也大一些。同样可以认为从1.89m起为死料柱(含鸟巢区)，高炉生产时死料柱(含鸟巢区)内焦炭停留时间较长，焦炭被磨损的多，粒度也会小一些，空隙度也会小一些，所以在风口前某一位置会发生空隙度突变。

推断出高炉风口前回旋区的长度，就可以在高炉生产中研究关于死料柱(含鸟巢区)焦炭的透液性。对风口试样中空隙度特性参数进行研究，其目的是为描述风口试样焦炭的透液性提供必要的参数。

Claims (1)

1.一种测量高炉回旋区长度的方法，其特征在于高炉回旋区长度的测量步骤为：

(1).取样：从高炉风口区沿高炉直径的不同位置取焦炭试样并编号；

(2).计算出风口试样中焦炭全部粒度的空隙度；

(3).以空隙度为纵坐标，风口前不同取样位置为横坐标做图并连线；

(4).风口试样焦炭的空隙度在到达风口前某一位置时会发生突然降低，从坐标图的变化中找出突变点及所对应的试样的位置，该位置是每个位置取样槽的中心位置，从横坐标上找到的试样焦炭的空隙度突然降低的位置再加上该位置取样槽长度的一半即为高炉回旋区长度；

焦炭空隙度具体测定方法如下：在测定中选定的焦炭最小颗粒为2.5mm，

(1)称出干焦的重量，分别装在容器中，加水浸泡一天；

(2)将量器放在托盘上，清零；

(3)将焦炭装入量器中，尽量少带入水，抚平、压实，记录为重量一；

(4)向量器中加水，到水刚好盖满焦炭为止，记录为重量二；重量二减去重量一即得第一次加水重量，除以水的比重，得水的体积，此体积即为焦炭之间空隙体积；

(5)继续向量器中加水，直到满为止，记录下为重量三；将重量三减去重量一，然后除以水的比重，得到加水的总体积；用量器的体积减去加入水的总体积即得焦炭的体积；

风口试样中焦炭全部粒度的空隙度的计算公式如下：

ε_{计算的全部颗粒}＝(1-χ％)×ε_测定             (4)

其中ε_{计算的全部颗粒}表示焦炭全部粒度的空隙度；ε_测定表示通过此项技术测定出的>2.5mm焦炭粒度的空隙度；χ％表示<2.5mm焦炭颗粒的百分含量。

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