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這個題目就是高爐煤氣分布的作用和控制。我先來講煤氣分布。煤氣分布有四種類型。經(jīng)驗表明，不管是中國的高爐也好外國的高爐也好。最好的爐況最好的生產(chǎn)指標，都是III型煤氣分布。四種煤氣分布，最好的普遍認為是III型煤氣分布。那么煤氣分布四種類型是什么？這里發(fā)了一本書，你們就看這本書的133頁開始，后面有一段，這一段全部是講煤氣分布，那種煤氣分布有什么特點。這樣我就不講了。煤氣分布的類型問題我就不講了，那么我講一下III型煤氣分布，什么叫合理的煤氣分布？這個我的講稿沒寫，后面我會說為什么沒寫。 合理的煤氣分布有三個條件，換句話說，不管你是大高爐，小高爐，舊高爐，新高爐。你符合這個三個條件，這種煤氣分布就是好的，就是合理的。 第一條就是高爐長期穩(wěn)定順行。高爐要長期的穩(wěn)定順行，什么叫長期？一個禮拜不算，起碼要一個月，我這個高爐在這種裝料制度下，在這種原料條件下穩(wěn)定、順行起碼保持一個月以上，這是長期的概念。 第二條呢就是產(chǎn)量水平，要達到一定的產(chǎn)量水平。你這個高爐沒有失常的狀況，大高爐系數(shù)穩(wěn)定在2以上，小高爐還要更高。 第三條就是消耗，消耗怎么衡量呢？當你的高爐使用的爐料的條件，渣量在400公斤的時候，現(xiàn)在國內(nèi)的450以上的很少了，400公斤左右，煤氣利用率應(yīng)該在45以上。我有的時候到有的廠看，渣量在450公斤左右，煤氣利用率41或42，這就低了，這種煤氣分布就有問題了，不合理。如果渣量在300公斤左右，330公斤，350公斤，這是大多數(shù)。那么煤氣利用率應(yīng)該在50左右。不能低于47，寶鋼月平均，一般都在51到52。他的渣量250公斤左右。我們一般350公斤左右，應(yīng)該在50左右。有時候我們在高爐上問渣量多少？他說渣量大概在370，問煤氣利用率多少，他說煤氣利用率不錯47。不行，這就不是合理的煤氣分布，你這煤氣分布還有潛力。 所以合理的煤氣分布，這三條順行是主要的，長期穩(wěn)定順行，下面我分兩部分講。 第一部分講煤氣分布的作用，我前面講了什么是好的煤氣分布，關(guān)于煤氣分布的作用可以這么說，我們舉個例子來講，日常操作里面，高爐現(xiàn)在下料速度加快了，自動加快，壓差降低了，過一會爐子冷了，爐缸嚴重的凍結(jié)了。你回頭一看，煤氣分布變了，怎么變的？變成什么樣？回去自己想想。都有這種經(jīng)歷，爐子熱了，本來下6批料，現(xiàn)在下5批料都不到。下料越來越慢了，這個壓差上來了，頂壓沒有到50風(fēng)壓蹭蹭往上漲，料就是不下，干著急啊，回頭你再一看，煤氣分布又變了，這是經(jīng)常出現(xiàn)的。甚至有時候懸料，再走一走，壓差再升高，你還再不處理，傻呼呼等著呢，含硅量本來0.3-0.4，現(xiàn)在0.8-0.9了。過一會懸料了。有的時候是塌料，嘩嘩的塌料。怎么回事啊，怎么就塌料了。有一年，劉代文就跟我說，他那個爐子有偏料，我問他煤氣曲線什么樣？十字測溫他沒有，我問你的爐頂溫度什么樣？他給我一個表，我一看我說你這個煤氣分布早就發(fā)生變化了，你沒注意。后來他寫了篇論文是很有價值的。我的書《現(xiàn)代高爐操作》也用過這篇文章。實際上這種經(jīng)歷，我們誰都遇到過。我為什么引用他。他那時候還是工長。他能夠把自己的經(jīng)驗總結(jié)出來。寫出一篇論文供大家參考。所以我就選了這個，我們在座的你們回去仔細想，煤氣分布是怎么變？什么時候開始變的？你回頭就能看到，爐溫還沒升的時候，煤氣先變了，風(fēng)壓先上來了。壓差先升高了。有時候爐子結(jié)瘤了又洗又涮又燒，后來不行停爐炸瘤。什么問題啊？你回去翻翻你的記錄，在這以前早就煤氣分布發(fā)生變化了。那邊緣煤氣，要是圓圈結(jié)一圈的話，那中心氣流發(fā)展，要是某個方向結(jié)厚了，這個方向的煤氣凹下去了。你們回頭看看，回去思考，回去總結(jié)。都是煤氣分布在事故出現(xiàn)以前，在高爐現(xiàn)象進程出現(xiàn)以前出現(xiàn)變化，但是你沒注意。因為初期的時候，變化非常小，你還傻呼呼的，過去工長條件不好的時候，都端著飯盒吃飯，看哪儀表盤，因為不知道什么時候就變了，就塌料了。因為那時候，設(shè)備原料不好。像我們當工長的時候，老實講吃飯有時候吃不上午飯。因為什么呢，就怕出事。老在那儀表盤那看，端著飯盒來回走?，F(xiàn)在好了，設(shè)備也好了，也不出事了。原料也比較穩(wěn)定了。等到出現(xiàn)結(jié)瘤了，出現(xiàn)懸料了再處理。你回頭想一想。在結(jié)瘤之前，開始結(jié)瘤的時候。煤氣就發(fā)生變化了，怎么變的，你們思考思考。我這有一本書，講的非常詳細，就是結(jié)瘤之前的癥狀，初期癥狀怎么樣，后期癥狀怎么樣，等到誰都認識了，牽頭驢來都知道，哦這是結(jié)瘤了。你說你當爐長，你窩囊不窩囊?？墒俏覀兌挤高^這種錯誤，像我這樣一輩子當高爐操作匠，就是這些事，使得我知道，原來高爐是這么回事，原來是煤氣先變。前兆，過程，發(fā)生過程的征兆。發(fā)生以后怎么處理。煤氣分布都得變化。所以煤氣分布作用是什么呢？可以這么說，順行的煤氣分布，是一種類型，大體上比較接近。不管大爐子，小爐子，都有一定的特征。后面我舉幾個實例你們看。我放幾個錄像你們看。這種煤氣，你們肯定都見過。出事的高爐，不順的高爐，塌料懸料，爐缸堆積，結(jié)瘤，燒穿的煤氣分布都有變化，而且變化很小。結(jié)瘤的高爐，原料條件穩(wěn)定的，結(jié)瘤前后沒有二十天結(jié)不起來。三天兩天，幾個班就結(jié)瘤。那爐料條件很差，焦炭很差。你回憶這個過程，煤氣分布從正常到失常，這個過程很長。昨天我到昆鋼，廠長給我說煤氣分布高爐操作，他看的很重，我覺得這是很對的。但是我現(xiàn)在看呢，總的來講，我們對順行的煤氣分布，我們注意的觀察的不細，對不順的破壞爐況的煤氣分布，初期一般人也看不出來，只有嚴重的才看的出來。嚴重的都能看出來，不僅僅是高爐專家能看出來，老實講，外行去了都知道，一看你這煤氣怎么這樣，你們結(jié)瘤的最典型的就是煤氣分叉，那爐頂溫度都不一樣。那就不是本事了，那就不是你工長有本事。真正有本事的工長，初期就能看出來，這個馬上要處理，給管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)匯報，說這個爐子趕快處理，再不處理煤氣分布，麻煩了，非結(jié)厚不可，有的廠長信，有的不信。你剛來兩天，你懂什么，我千了一輩子，比你高明，我怎么沒看出來。訓(xùn)他一頓，好這個工長窩了一肚子火，過了半個月，果然結(jié)瘤了。這工長脾氣壞一點的就當著廠長面說，怎么樣，我半個月前就說了，你不聽，你還說我幼稚可笑。要是壞點的廠長，作風(fēng)不好，這個工長一肚子氣。什么也不說。這情況都有。我也當過工長，我也當過廠長。廠長和工長關(guān)系好的，什么話都說。廠長跟工長關(guān)系不好的，這個工長一旦有一個意見是對的，事實證明是正確的，你不聽他的，他一肚子氣，有本事的跳槽走了。所以煤氣分布的作用，我舉一些實際的例子。我就不細細講了，你們要看書。 下面我就講一講為什么這樣呢，本來啊會議主持人問我需要多長時間，我說４０分鐘就足夠，他們很慷慨安排了一小時。結(jié)果到這以后他們給我一個單子，答疑的單子。各位提的問題。我一看這單子，我傻眼了，我說這里面好多都是我裝料的問題啊，都是布料煤氣分布的問題。那我不講也不行啊，這不麻煩了嗎？我就４０分鐘我怎么講啊？所以時間緊不怨編輯部，不怨主持人。是我的錯覺。我為什么會產(chǎn)生這種錯覺呢？就是每次煉鐵會議，不管什么會，全國的也好，過去金屬學(xué)會的也好。我要是參加，總有些青年專家跟我說，我念大學(xué)的時候我就知道你，我讀大學(xué)的時候就讀過你的書。我當然很高興的。我想還真是不錯，還有很多人認識我?，F(xiàn)在我看提的問題我就明白了，這都是客套話，實際這個書他不一定讀?；蛘呦窨葱≌f似的翻了翻。沒讀懂。我錯誤的以為大家都讀過，我就不講了。所以這次講的時間很少，不用埋怨編輯部，是我的問題。 下面我重點講什么是好的合理的煤氣分布。第一個錄像是中心煤氣和邊緣的煤氣分布，這個是全國最大的高爐，張家港的高爐，這個是5800立方米的高爐。它的特點，大家注意看，中心氣流很沖，但是非常窄，一個柱狀的，不是一片。這個旋轉(zhuǎn)的是溜槽。它的中心氣流很旺盛，因為它是5800的爐子。爐喉直徑非常大。中心氣流很沖，很細很窄。第二個3600的爐子，是太鋼的，2016年我去的時候，我看到的6號爐3600跟寶鋼3號爐一個爐型。大家看，中心氣流很窄，很沖。這個是靜像的負荷。隨著裝料的過程而變化。這個是邢鋼的1、2號爐，2017年我去看，我看這爐子投產(chǎn)不久。順行這么好。我把他拍下來的，大家看，中心氣流窄而沖。高爐順行的煤氣狀況，煤氣合理分布的狀況。大家看，煤氣分布怎么判定，現(xiàn)在就兩種辦法，一個辦法在爐喉裝一個橫的靜像的溫度測溫裝置、在10點15點都有，12米爐喉直徑的一般都裝15點。10米左右的一般都裝10點11點。用靜像溫度一般是最普遍的。還有一個就是，用二氧化碳，過去有測溫裝置也有煤氣裝置，就是他化驗?zāi)剡€比較費勁，現(xiàn)在用二氧化碳分析的很少了。我們都用靜像溫度來表示。后面我來講怎么用靜像溫度來分析煤氣分布是合理的。幾乎每次重要的國際煉鐵會議都有布料控制煤氣分布的重要論文發(fā)表。而且第一次世界專門研宄煤氣分布控制的調(diào)整裝料變化的會議。是在1978年在加拿大。那時候20多個國家的代表都參加了，那時中國的煉鐵還沒有進入世界的舞臺。 主持這個會議的是加拿大大學(xué)的一個教授叫盧維高。這個人是華裔的，當時在美國，每個月給國內(nèi)家里的老母親寄錢。后來ＦＢＩ找上門調(diào)查，他就去了加拿大。這個張圖就是全世界第一次布料會議的全體合影。
這個本書的作者，是蘇聯(lián)人，他本來不是研宄布料的，他是研究設(shè)備的。后來他研究布料成功了、我看了他的論文是哈薩克斯坦科技院的院長?，F(xiàn)在怎么樣？死活我也不知道。這本書在中國賣的很便宜，我當時在北京買是一塊多錢。當時的原版俄文書在中國賣比在蘇聯(lián)賣便宜一半。這本書講水平布料講大鐘布料怎么減少偏析。這本俄文專著專門講布料。還有一本書，是澳大利亞大學(xué)的教授史丹利，杜鶴桂教授請他到東北大學(xué)來講課。這本書是研究無鐘布料怎么計算的。但是有個遺憾，方程式給出來了沒有推出結(jié)果。他有個博士生做了實驗公式推導(dǎo)。我認識他也是因為這個公式。這本書在無鐘計算上不怎么好，因為他的方程沒解到底。他用了10年。雖然計算上不好，但是理論分析非常好。
所以有這么幾本布料著作。我這本書呢，國內(nèi)發(fā)行的多，因為沒有英文版所在國際上并不多。但是英文論文呢發(fā)行過幾次。所以布料既然是這么重要。有很多專家呢，花很多精力去研宄。我講這個就是想大家重視這個。 下面我講第一個問題，就講布料類型。既然合理的煤氣分布是III型的煤氣分布，那么怎么做到合理的煤氣分布呢？就是裝料的問題，就是布料操作的問題。現(xiàn)在布料操作大體兩種類型。 第一種類型就是平臺漏斗。 料面趨近平臺他總結(jié)以后廣泛引起世界重視，因為高爐越來越大，小高爐沒這個問題。只有無鐘才能形成平臺，他發(fā)現(xiàn)這個問題以后，特別是強調(diào)中心應(yīng)該怎么樣形成。保障大高爐的中心暢通，都有通道。這種類型是最普遍的，是無鐘出現(xiàn)后特別是大高爐發(fā)展了以后必然的結(jié)果。所以日本稻葉他發(fā)明這個以后，中國東北大學(xué)教授車川仁在他手下做助手，他在實驗室做了一年，在稻葉的領(lǐng)導(dǎo)下具體的做這個模型。所以車川仁教授非常有發(fā)言權(quán)。中心加焦呢有兩個目的，第一個目的是把好的焦炭，優(yōu)質(zhì)的大塊的焦炭從中心的漏斗加進去。這個焦炭不消化，一直到爐底，風(fēng)口以下。在爐缸里死料堆里面進行替換，他做的結(jié)果呢，大概計劃一個禮拜左右，需要加多少呢，需要加1.2%，整個焦炭批重，假如說100噸的話，加120公斤。
很有限要替換爐缸的死料柱的話，在中心加的焦炭比例是很小的，要發(fā)展中心氣流比例就比較大了。但是也不要超過15。 下面我講下布料具體的怎么操作，怎么樣形成平臺，現(xiàn)在看起來有這么幾條。 第一條，當你的布料角度，最大的角度很最小的角度，角度差是多少度。你要弄清楚。這個角度差，最大的角度和最小的角度的堆尖的距離是多少？這個距離是有條件的，有兩個特征，一個是這個平臺的寬度占爐喉半徑的三分之一。
杜鶴桂老師和郭可忠的論文，提到了這個數(shù)據(jù)。無料鐘裝料的話，你要保持這個平臺的距離。礦石最大角度和最小的角度堆尖的距離，必須要大于這個要求的寬度。換句話說，你這個布料的角度，如果這兩個堆尖的距離小于這個平臺寬度的話，當然你就布不出這么好的平臺，所以說這兩個角度，不光礦石焦炭，這兩個堆尖之間的距離。是應(yīng)該大于這個平臺的距離。極限距離應(yīng)該等于這個平臺的距離。你在檢查你的裝料的時候，你的爐喉直徑是多少，有的爐喉直徑9米。4米5，那么你希望形成的平臺是多少米。你的布料,的角度距離都小于這個，那肯定這個平臺就窄了，就不夠了，就難于穩(wěn)定順行。我后來寫的一本書里面，我都沒有仔細想過，好多朋友提成問題后，我才想到，雖然我給出了計算方法但是沒有告訴大家，這個平臺的長度要保證爐喉半徑的三分之一以上的長度。 這個是具體裝料，上面這個圖是圖解。這是平臺，這個漏斗很深，這么深的漏斗就能保證中心氣流。不是靠中心加焦，而是靠平臺布料這么得到的，保證這么一個大的漏斗，中心漏斗有個前提，平臺不能太寬，太寬后，中心就會變淺。這是保證深度，平臺的寬度和漏斗這是第一個。 寶鋼４號爐后來也是這樣。大家看這是典型的順行煤氣分布，它邊上的溫度，90-100度。中心400多度，2、3、4點接近最低。所以它煤氣利用非常好，邊上有一定的氣流保證邊緣不結(jié)厚，這個中心比較發(fā)展，就保證了中心氣流。這個曲線就是合理的煤氣分布曲線。
馬鞍山鋼鐵公司是一個很有技術(shù)傳統(tǒng)的大公司，它的煉鐵技術(shù)專家功力深厚，最早的他的總工程師叫李靖春，有一次我特意去他家拜訪，結(jié)果不巧，他上醫(yī)院去看病去了，沒看著。他們技術(shù)功底深厚，他們小高爐也搞平臺，他的布料很值得我們思考。高爐不分大小，道理是一樣的。 結(jié)合這個曲線圖，我來講講漏斗型的溫度特點。十字測溫的具體數(shù)據(jù)有這么幾條。第一條，中心的溫度450－600度。最高不要超過600，容易壞爐頂設(shè)備。有一座高爐，曹妃甸的大高爐。它最好的時候，創(chuàng)世界記錄的時候，它中心溫度450度。非常穩(wěn)定。后來我看了它的焦炭。第一年生產(chǎn)，平均粒度接近60，全國全世界都趕不上的好焦炭，為什么？它2號爐沒投產(chǎn)，先把兩個焦爐投產(chǎn)了，這兩個焦爐是供兩個5700高爐的生產(chǎn)的。它一座高爐用兩座焦爐的焦炭。他把小塊都篩出去賣了，就留了大塊，所以這個高爐非常好。而且中心溫度450，長期順行穩(wěn)定。以前寫的是500，后來改成了450．換句話說，中心溫度在這個范圍里。煤氣可能是合理分布。第二個，第2點第3點，靜像的煤氣，這是中心，這是邊上，第2點第3點就是在邊緣和中心之間。這個應(yīng)該是比較接近的，煤氣利用最好的。第3點的邊緣要高于這個邊上的4點的。邊上稍微比4點第2點稍微高點，保證邊上有氣流。一個是保證順行，一個是高爐也得保持冷卻壁。第一點就是中心溫度是450的溫度，邊緣溫度要高于第2，3，4點。稍微高一點。高多少呢，原來我定的是100度左右，后來我看，有的50度到60度。和爐料條件有關(guān)，像我剛才說的京唐那個。當時韓建在2號爐，他說爐子的邊緣過重，在有十字測溫的時候。邊緣溫度是60度左右，后來他拿掉了十字測溫。就靠爐喉和爐墻來測溫，所以100度是成立的。這三條就是合理的煤氣分布值。大家回頭可以看看，符合這個的，肯定是好的。不符合的肯定是壞的。 下面我講第二個類型的煤氣分布，就是中心加焦型。我們中心加焦本來有爭議。有的說中心加焦不好，中心加焦，燃料比高，為什么燃料比高。就是我們沒有發(fā)揮好利用方法，另外確實，中心過度發(fā)展，造成爐頂溫度很高，造成熱量損失很大。煤氣利用率低，低到４５％到４４％。這都是不合理的。但是這個不是中心加焦本身的錯，而是我們加的量不對，加的方法有錯誤。下面我舉一個例子。德國人的一個高爐，這個高爐原來是1000多的，后來大修以后擴容到2000多，它裝料設(shè)備沒改，結(jié)果料罐很小。批重擴大不了。所以他這個爐子不中心加焦還不順。他中心加焦還很多，加到了28%，為什么？現(xiàn)在我們講這個。你看他是怎么加的料。這個是他們具體加料的方法。加料一次加9次。分布型狀就是相當于一批料分9次裝進去。加進去形成這樣一個料面。這個中心加焦比例很高，但是指標很好。這是他煤氣分布曲線應(yīng)該是這樣，邊緣適當?shù)谋３謿饬鳎行牡臏囟仁?00度還是600度就看你們的燃料，但是范圍就是這個范圍。不管是中心加焦還是平臺漏斗，煤氣分布都應(yīng)該是這樣的形狀。我舉得的這個例子就是德國人的裝料。在《現(xiàn)代高爐操作》里面有個例子。礦很差，罐很小，他把礦石分著加。他不是礦焦這么簡單加，而是組合型。就形成了這種秩序，分九次加，礦石兩批，焦炭兩批。既解決了罐小的問題，又解決了中心加焦過分集中而燃料比，煤氣利用又比較好，煤氣分布又比較合理。這個是他們的長處，是他們的特點。 本來還有時間想講一講兩個裝料制度互換，就是不管你是平臺型的。還是中心加焦型，兩個是可以互相轉(zhuǎn)換的，我們現(xiàn)在國內(nèi)很多高爐。都發(fā)表了論文。一般都是發(fā)表的這種論文，把中心加焦取消了。變成平臺漏斗，很高興，確實煤氣利用提高了1%，2%，焦比降了25公斤。都很高興，皆大歡喜。這種類型轉(zhuǎn)變已經(jīng)很多了。很多鋼廠都發(fā)表了這樣的論文，反過來的論文不多，最近我看了也有幾家，本來我是平臺漏斗，后來這個爐子不順，然后又改變成中心加焦，后來爐子順了，焦比也沒有升高。換句話說，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了兩種裝料制度互相轉(zhuǎn)換，都是成功的。這種轉(zhuǎn)換有的經(jīng)過２年的時間，有的經(jīng)過2個月的時間，這個痛苦過程，選擇過程他們都不說了。這個轉(zhuǎn)換過程代價很大。為什么呢，就是基礎(chǔ)工藝不清楚。本來我要講中心加焦，你可以看到《現(xiàn)代高爐操作》講到，中心加焦的有些特點，這些特點是決定了轉(zhuǎn)換。這里我可以提兩點，轉(zhuǎn)換的時候不管是正轉(zhuǎn)還是逆轉(zhuǎn)換，都是可行的，都能夠達到好的效果，有兩個方面，第一就是決定焦炭質(zhì)量，如果你焦炭質(zhì)量好，轉(zhuǎn)換成平臺漏斗型，成功率極大，并且會得到很好的效益，反過來也是一樣，焦炭質(zhì)量差一些，中心堵死了，轉(zhuǎn)換成中心加焦型，也會得到好的結(jié)果，燃料比會下降，產(chǎn)量會上升。但是這里有一條，就是在轉(zhuǎn)換過程注意煤氣分布，第一不管是什么轉(zhuǎn)換，正轉(zhuǎn)換逆轉(zhuǎn)換，這里不是好和壞的問題而是操作問題。你要注意兩條，第一要保證中心氣流，當你中心加焦以前，平臺漏斗型，中心出現(xiàn)堵塞的情況下。我說你中心加焦是為了打開中心通路。反過來講，你中心過分發(fā)展了，中心溫度很高650度。爐頂溫度甚至到200多度打水，這種情況下，你必須把邊上適當放開。就把邊緣加焦炭，中心過分發(fā)展的煤氣移到邊上去。然后再來反過來。這才能保證你中心加焦取消或者減少。保證高爐有足夠的通路。有了這兩條思想后，你的轉(zhuǎn)換才能夠?qū)崿F(xiàn)，總結(jié)起來就是當焦炭質(zhì)量變化的時候，中心堵塞，你要中心加焦的時候，一定要首先邊緣負荷減輕，要往邊上加焦炭，使邊上的煤氣多通過一些。自動的把邊緣通道放開。把中心通道才有可能適當?shù)臏p少，不至于翻車。否則的話，你硬要是堵塞中心取消中心加焦。那爐子肯定不好。
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