死料柱(dead stock)

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1、死料柱(deadstock)高炉炼铁过程中位于高炉炉缸中心基本上不运动的焦炭料柱。也就是在燃烧带范围以外的炉缸中心处，存在的一个下部浸没于液态渣铁之中，上部尖顶突入炉腹区的由焦炭构成的锥形料柱。由于它的消耗及更新速度极为缓慢，故称“死料柱”，其位置及形状见图。图中死料柱以上及软熔带以下为焦炭的活跃区，焦炭沿死料柱锥顶构成的30°～50°。斜面不断落入回旋区。死料柱上端受料柱的有效重力，下部承受液态渣铁的浮力。在炉缸中，由于渣铁周期性地积存和排放，故死料柱也呈周期性浮沉运动，从而对焦炭落入回旋区的通路面积产生影响。如即将出铁之前，死料柱上浮，则与软熔带之间形成的通道面积缩小，表现为

2、炉料下降缓慢；铁水排放以后，死料柱受到的浮力减小，死料柱沉入死铁层中更深部位，从而下料顺畅。由于死料柱中的焦炭与液态的渣铁间仍有化学反应发生，以及随铁水的排放，碎焦有一定的机械损失，随着渣铁的积聚，死料柱上浮也将少量焦炭顶入燃烧带，故构成死料柱的焦炭也要补充及更新。死料柱整体全部更新一次的周期约为1～3周。死料柱本身对煤气和液态渣、铁的可渗透性，会影响炉缸的活跃程度和出铁出渣时铁、渣液的流动状态。可渗透性差则迫使渣、铁液在排放时不能穿过死料柱而产生较强烈的环流。出铁速度越快则此环流的速度也越高。这是造成炉缸砖衬形成蒜头状侵蚀的重要原因。高炉行程的实测研究证实，死料柱是靠在其垂直上

3、方的，装在炉喉截面中心，占整体截面积10％～20％的焦炭所更新的。为了提高死料柱的可渗透性，以保护炉缸砖衬，可在炉喉中心特别加入粒度大、强度好的焦炭。马钢高炉炉缸“死料柱”的认识及实践引言高炉下部存在炉芯死焦层，也称为“死料柱”，死料柱的状况直接影响着炉缸，一旦死料柱的透气、透液性变差，则引起悬料、排渣不畅等炉况失常。马鞍山钢铁股份有限公司（以下简称“马钢”）高炉所用自产矿因含较高钒钛，炉缸渣铁黏度偏高，炉缸状况对高炉顺行的影响较之其他高炉更为明显，在较长时间内，马钢２５００ｍ３高炉因炉缸工作状况较差，高炉生产一直在低水平运行，各项经济技术指标低于行业平均水平，经过多年摸索研究

4、，认真总结炉缸尤其是炉芯死料柱对高炉顺行的影响，最终攻克难关，使高炉生产迈上新台阶。高炉炉缸死料柱的形状高炉软融带下有一中心料柱，完全由焦炭组成，温度在１３５０℃以上，它承受滴落的液渣、液铁冲刷，同时又是上升气流的通道。中心料柱的焦炭大部分来自软融带最上部，当软融带顶层熔融而分裂并向下移动时，其顶端产生穿透作用，以至焦炭向下滑动，也有一部分焦炭来自软融带各个层间受到一定程度碳溶反应的焦炭，这部分焦炭处于中心料柱焦炭堆外围，它与滴下带的一部分焦炭向下运动，进入风口区燃烧，这部分焦炭称为活动焦。中心料柱的下部有一堆焦炭，它受到上面料柱的重力、下面液态渣铁的浮力和四周鼓风的压力，形成一

5、个平衡状态，因而处于相对静止姿态，称为呆滞层或炉芯死料柱。高炉内存在炉芯构造，是高炉客观条件造成的。从高炉圆周风口区来看，两风口区之间相对于风口来说是“死区”，焦炭运动和燃烧相对迟缓，因而造成焦炭堆积，高炉炉内中心区亦然。风口循环区的焦炭经过不停地运动，除了燃烧掉大部分外，还有的被吹向炉中心或挤向边缘而逐渐累加形成炉芯。又由于各个风口进风不均及各风口循环区不相连接，使中心炉芯截面积呈现多角星形状，但为了计算方便起见，将炉芯其近似地看成为一圆锥形。高炉炉缸死料柱大小和高度的推算综合多次停炉资料可知，当料线降至炉身下部时，由于炉料已大部分熔融而中心露出炉芯尖峰，当其尖峰崩塌时，造成煤

6、气通路堵塞，加之炉顶打水落在红焦上发生水煤气反应，因而出现较大爆震。由此可以判断出炉芯尖部应该是在炉身下部，日常生产中随着负荷的变动亦会相应升降。考察固体炉料下降运动时不能忽视死料柱的运动，它在液态渣铁的浸泡中受到很大的浮力，因而随出铁周期的变化会有一定幅度的“浮起”和“沉降”运动。随着渣铁积蓄量的增加其受到浮力也愈来愈大，在渐渐浮起的过程中使滴落带焦炭疏松区的空隙度被压缩而减小，加之风口区煤气在死料柱中可流动区域的缩小，因而出铁前出现风压升高、回旋区缩短和风口区焦炭回旋运动不活跃等现象。相反在出铁后，死料柱的沉降，减少了浮力的挤压作用、滴下带焦炭空隙度增大而使炉缸异常活跃。高炉

7、炉缸死料柱的作用（１）由于高炉中心部位距离风口无论是纵向还是横向都较边缘为远，故要想吹透中心就较为困难一些。但由于高炉炉芯的存在就为能够吹透炉芯提供了一个良好的通路，对改善煤气利用及炉料的预热、还原无疑都是有利的。因此可认为炉芯的存在是保障炉缸活跃的有利条件。（２）高炉内热量来源主要是焦炭燃烧放热，当外界条件变化时必然引起高炉热量变化（槽下称量不准、原燃料成分波动、冷却设备漏水等），炉缸中除了促成生铁含Ｓｉ降低少消耗一部分热量外，势必消耗炉中焦炭来进行热量补充。也就是说炉芯体积不