不同類型爐料焦炭平均粒度孔隙度實驗顯微鏡
顆粒填充床特征影響因素的分析
對高爐內顆粒填充床特征產生影響的因素可分為內在原因和外
在原因兩大類，其中，內在原因包括爐料自身性質、整粒工藝等，
外在原因包括高爐爐頂裝料工藝、導致爐料粒度減小和形態變化的
各種機械作用及物理化學反應、小粒度爐料隨煤氣流的運動與沉積
等。對于大量噴吹煤粉的高爐，隨煤氣流上升的未燃煤粉在料柱中
將產生沉積，也將對高爐顆粒填充床的特征造成一定的影響。對填
充床特征影響因素進行分析，有助于明確改善原料準備(包括鐵礦
石造塊和冶金焦生產)工藝和高爐操作工藝的方向，達到改善高爐
料柱透氣性的目的。
不同類型爐料的填充床，其特征有明娃的差異。例如，和燒結
礦比較，球團礦的粒度組成均勻而孔隙度大；和含鐵爐料比較，
焦炭的平均粒度大而孔隙度大。
整粒工藝包括破碎和過篩兩部分，通過整粒，可以消除過大顆
粒，減少過細顆粒的含量(一般稱含粉率)，增加填充床的孔隙度。
現代大型高爐普遍采用無鐘式爐頂裝料設備，通過改變料線深
度、布料溜槽位置(稱為角位)和不同角位上的布料圈數、料批重量
等布料參數，能夠有效地控制新形成填充床的形狀與特征的空問分
布。由于高爐料柱由鐵礦石和焦炭兩種不同性質爐料的料層交替構
成，所以優化礦石和焦炭裝料參數之間的關系，也是控制高爐內填
充床整體特征的一個重要工藝手段。
無論是鐵礦石，還是焦炭，在裝入高爐以后隨料柱的下降過程
中，都要經受機械力和各種各樣物理化學反應的破壞作用，結果導
致顆粒填充床特征的顯著變化。以下是需要進行簡要討論的一些問
題：
(1)鐵礦石的低溫還原粉化機理及初渣形成過程。
(2)焦炭氣化反應引起粒度減小和結構疏松，直接還原反應和
滲碳引起粒度減小，滴下帶內受堿金屬蒸氣的作用造成結構疏松和
產生粉末，在風口前因急劇升溫的熱應力嗣I燃燒反應產生粉末，
焦炭粉末隨煤氣流上升在高爐下部料柱中的再分配。
(3)風口前未燃煤粉的產生機理及在高爐下部料柱中的沉積。
(4)軟熔帶以下的區域，其特征是氣、液、固、粉四相流，液
態的初成渣和鐵水在向下滴落的過程中，有一部分將滯留在焦炭顆
粒之間的空隙里，使向上流動的氣體的流動通道縮小，滯留量和初
成渣流動性、數量以及煤氣量有關。
