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降低生产成本,降低燃料消耗,促进节能减排是当前钢铁冶金企业可持续发展的关键所在。球团矿具有品位高、粒度均匀、强度高、含粉率少等优点,同时球团生产工序能耗较低,且球团矿还原性好。因此,提高入炉球团配加比例有利于减少烧结矿使用量,增大高炉上部炉内透气性,提高煤气利用率,最终达到降低燃料比,实现低碳炼铁之目的。然而,增加球团矿比例后易产生布料达不到预期、加重中心、发展边缘气流等问题。因此,有必要结合高炉生产实际,研究提高球团矿比例对高炉上部料层结构的影响、进而影响上部煤气流分布。 本论文结合宝钢2号高炉炉料组成和布料制度,测定不同球团矿比例下的料堆结构参数,计算高比例球团矿时料层分布,并对高炉上部煤气流分布进行数值模拟研究。 研究结果表明,增加球团矿比例,矿石空隙度下降,堆角变小。同时,矿层边缘变薄,中心变厚;而焦层则边缘变厚,中心变薄。即边缘矿焦比减小,中心矿焦比增大。 正常布料时,20%球团矿比例时均表现出典型的中心煤气流分布。随球团矿比例增加,煤气流压降增大。30%比例时,有典型中心煤气流分布趋势;40%比例时,出现边缘煤气流趋势。 中心加焦时,球团矿比例30%和40%的煤气流压降虽有下降但不明显。30%比例时,已出现中心煤气流分布。正常装料时,球团矿比例25%的煤气流分布及压降与20%比例时差异不大。矿层加焦时,球团矿比例25%的压降较正常布料时有所下降。 在宝钢2号高炉目前装料制度下,从上部煤气流分布看,其球团矿比例增至25%。辅以中心加焦,加大鼓风动能,可将球团矿比例提高至30%。