沙钢3号高炉炉缸炉底侵蚀结厚智能监测系统

高炉炉缸炉底耐材寿命是影响高炉一代炉役寿命的限制性环节,及时了解炉缸炉底的侵蚀情况并作出针对性调整措施至关重要。基于传热学、数值模拟、遗传算法等研究方法,结合炉缸炉底侵蚀、结厚的形成机理,利用炉缸炉底热电偶在线采集的温度数据,开发了沙钢3号高炉炉缸炉底侵蚀结厚智能监测系统。该系统还原了沙钢3号高炉整个炉缸炉底区域的温度场分布,实现了侵蚀结厚的动态模拟。此外,相比以往模型,本模型改进了人机交互方式,使炉缸炉底侵蚀结厚模拟结果以更加直观的图像与视频方式予以展示,从而使炼铁工作者更容易掌握炉缸炉底侵蚀现状及变化趋势。     

首钢迁钢1号高炉长寿设计

通过讨论炉底炉缸长寿技术的发展历程,总结首钢高炉长寿经验,提出高炉炉缸炉底长寿设计的思想和理念——控制炉缸炉底的“象脚状”侵蚀,避开炉缸的过度侵蚀,使炉缸炉底侵蚀向“锅底状”侵蚀的方向发展。首钢迁钢1号高炉炉缸炉底的设计,结合数学模型计算,实现了长寿设计。     

莱钢2~#高炉炉底炉缸侵蚀分析与长寿改造

莱钢2#高炉因炉缸侧壁温度异常升高而停炉大修,在炉缸炉底拆除过程中,发现炉缸出现象脚侵蚀,炉底出现锅底状侵蚀等异常侵蚀现象。通过选用优质耐材、优化砌筑结构、完善炉底侵蚀监测系统,对高炉炉缸炉底进行了长寿改造,达到了预期效果。     

在线预测高炉炉底炉缸侵蚀模型的研究方法

采用有限元法、两点法和边界元法，分别建立了高炉炉底炉缸侵蚀的数学模型并分析了三种方法的特点。这些模型可离线或在线监测高炉炉底炉缸侵蚀状况。马钢2500m^3高炉炉底炉缸在线侵:高炉炉底炉缸1150℃侵蚀线处于第七层碳砖的中部位置，形如“象脚”。因此，认为高炉炉底炉缸侵蚀状况基本正常。     

唐钢2560m^3高炉炉底、炉缸侵蚀状况及机理

通过分析唐钢2560m3高炉大修时炉底、炉缸侵蚀状况,结合该高炉实际运行情况,探讨了炉底、炉缸的侵蚀机理,并为新建高炉提出了减缓炉缸、炉底侵蚀的相关措施.     

湘钢1号高炉炉缸破损原因的调查分析

通过对炉缸、炉底侵蚀状况的调查以及炉缸、炉底实物组成的化学分析,阐述了炉缸、炉底侵蚀曲线形成的原因以及钛护炉的效果。     

包钢3号高炉炉缸炉底破损调查

对包钢3号高炉炉缸炉底破损状况进行了调查,并对炉缸炉底的侵蚀原因进行了分析。结果表明:炉缸炉底存在"象脚状"侵蚀,侵蚀部位在炉缸炉底交界处,侵蚀的最薄处炭砖残存厚度只有400mm,侵蚀了800mm;风口下方砖衬侵蚀较为严重,风口下方6层大炭砖环裂较为明显,环裂是造成高炉大炭砖破损的主要形式;炉缸自上而下的黏结物中都有碱金属、锌等有害元素的存在,有害元素大量沉积、渗透侵蚀和炭砖体积膨胀是3号高炉炉缸破损的重要原因。     

武钢4号高炉炉缸炉底侵蚀预测模型的开发与应用

针对高炉炉缸炉底侵蚀状况在线监测的需要,以武钢4号高炉为研究对象,开发出了基于有限差分算法的炉缸炉底侵蚀预测模型软件。模型通过实时计算高炉炉缸炉底的截面温度分布,以及1150℃等温线的位置,反映当前炉缸炉底的侵蚀状况。软件运行结果表明,4号高炉炉缸炉底侵蚀状况较好,截面温度分布合理,炉缸炉底处于安全生产状态。     

马钢2500m~3高炉炉底炉缸侵蚀模型的研究

针对马钢2500m~3高炉,利用有限元法、两点法及两者相结合的方法,开发了高炉炉底、炉缸侵蚀的数学模型,该模型可离线或在线监测高炉炉底、炉缸侵蚀状况。研究结果表明,高炉炉底、炉缸1150℃侵蚀线处于第七层碳砖的中部位置,形如“象脚“。因此,认为高炉炉底、炉缸侵蚀状况基本正常。     

1000m~3高炉炉缸炉底破损原因分析

1 000m~3高炉炉缸下部及底部呈"圆锅底"型侵蚀,实际炉缸直径变大,炉底加深。缸炉底炭砖破坏的主要原因是K_2O、Na_2O和Zn的化学性侵蚀和铁水的浸入式侵蚀。为减缓炉缸和炉底炭砖侵蚀,建议改善显气孔率、抗碱侵蚀能力和抗铁水溶蚀性。     

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m3级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对"大水量、小温差"和"小水量、大温差"这两种不同炉缸冷却制度进行了研究,分析了不同冷却制度对炉缸温度场、炉缸侵蚀状况及高炉寿命的影响.结果表明,在炉役初期砖衬较厚时,不同冷却制度对炉内温度分布的影响区别不大;随着砖衬的不断减薄,不同冷却制度对炉内温度分布的影响逐渐明显;当砖衬侵蚀到一定程度后,再好的冷却也无济于事,但采用"大水量、小温差"并加强冷却可以减缓砖衬的侵蚀,延长高炉寿命.      

济钢1750m^3高炉长寿措施

针对济钢1750m3高炉炉缸侵蚀状况,在生产中进行喂线护炉,使其还原成T（iN,C）的沉积,同时通过冷却水系统改造增加冷却强度,对炉缸、炉底形成稳定保护层。实践表明,炉缸侧壁E1点温度由810℃下降至500℃左右,G1点温度由1050℃下降到900℃左右。     

京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高原因分析

炉缸的运行状况对高炉长寿起着决定性作用。首钢京唐2号高炉2017年8月开始炉缸侧壁温度急剧上升,对高炉的正常生产和人员安全提出了严峻考验。炉缸侧壁高温点的位置坐标表明,首钢京唐2号高炉炉缸侧壁温度异常升高的直接原因是炉缸内部铁水环流加剧对炉缸内衬的化学侵蚀和物理冲刷。进一步从铁水成分、炉底温度、铁口深度和铁水流速等因素分析,证实了2号高炉炉缸侧壁温度升高的根源在于炉缸活跃性恶化。此外,较高的硫负荷和焦炭灰分、较低的终渣碱度及水箱漏水等因素也在一定程度上促成了炉缸不活的状态。     

太钢高炉上下部操作炉型相互作用及其影响

 通过太钢2座4 350 m3高炉生产、操作炉型监控和维护的实践,认识到高炉上下部操作炉型之间有密切的相互作用关系,其对炉缸寿命有一定的影响。高炉上部的操作炉型受到炉腹煤气量、炉身部位耐火材料的选择以及炉身冷却水流向的影响。适当的炉腹煤气量、减少冷却板与砖衬间可能形成的窜气通道、冷却水横向分段、分区冷却有助于形成合理的上部操作炉型。炉身操作炉型与渣皮厚度具有相互作用关系,风口以上操作炉型对炉缸炉底的侵蚀和结厚也存在相互作用关系。通过维持炉芯死焦堆透气透液性、高炉炉身硬质压入以及钒钛矿护炉等措施,维持合理的上、下部操作炉型,改善了炉况顺行和操作指标,同时减缓炉缸侧壁的侵蚀。     

高炉炉缸破损调研分析

高炉炉缸安全是高炉长寿的主要限制环节,首钢股份公司环保限产期间对2号高炉进行了在不切割炉壳情况下的炉缸保护性清理和浇注修复施工。在此期间对高炉炉缸的破损情况进行了调研,研究了首钢股份公司 2 号高炉风口以下炉缸渣皮、风口区域、出铁口前泥包的状态和炉底陶瓷垫的侵蚀状况,并分析了造成炉缸炭砖侵蚀的原因及炉缸中钛和锌元素的物相。研究发现炉底陶瓷垫未形成锅底状侵蚀,越是靠近炉墙位置,陶瓷垫侵蚀越严重,说明了炉缸活跃度不够。而象脚区炭砖侵蚀主要是受铁、钾和硫等元素的渗透侵蚀;炉底象脚区域发现大量古铜色碳氮化钛沉积物,沉积物呈带状分布;破损炉缸中发现的大量ZnO富集物是黄绿色而非传统的白色。此次破损调研为后期炉缸浇注、高炉操作以及今后的炉缸设计提供现实可靠的依据,其意义重大。     

关于高炉炉缸长寿的关键问题解析

 高炉长寿化是大型高炉发展的必然趋势,实现高炉长寿的关键在于弄清高炉侵蚀的根本原因。从高炉炉缸侵蚀机理、高炉炉缸象脚型侵蚀原因、高炉炉缸圆周方向侵蚀不均匀性、高炉冷却强度与冷却效率以及高炉炉缸维护技术等5个方面探讨了高炉长寿存在的共性问题,指出高炉炉缸炭砖损毁的本质是碳不饱和铁水对炭砖的溶蚀。具体结果表明,首先,高炉炉缸象脚型侵蚀最严重部位位于高炉炉缸死料柱的根部位置;其次,阐明了直接导致高炉存在不均匀侵蚀的主要原因在于冷却系统的冷却水量和送风系统的风量在高炉周向方向分配不均匀;然后,阐明了冷却系统的作用本质是降低耐火材料热面温度,并提出了高炉冷却强度指数及高炉冷却效率指数;最后,分析了采用无钛矿护炉和钛矿护炉两种模式的高炉炉缸维护技术。     

Fuzzy grey relational analysis for influencing factors of heat transfer in a blast furnace hearth

For a blast furnace, the hearth erosion profile is mainly determined by the temperature distribution in the refractory. Numerical simulation was conducted to simulate the heat transfer and flow in a blast furnace hearth. Based on the simulation results, a fuzzy grey relation analysis method combining the grey entropy analysis and Euclidean grey relation analysis was put forward for evaluating the effects of various factors on the temperature distribution of sample areas at the bottom and sidewall refractory. Impacts of four typical factors (porosity of deadzone, floating height of deadman, radius of deadzone and temperature of cooling water) were evaluated by grey entropy analysis and Euclidean grey relational analysis, respectively. Lastly, a fuzzy grey relational analysis was employed to make a comprehensive evaluation of the four factors. Results have shown that the floating height of deadman is the dominant factor affecting the temperature distribution both on the bottom and sidewall.     

基于大数据技术的炉缸侵蚀模型

 针对高炉炉缸侵蚀的问题,介绍了高炉炉缸智能技术研究进展,分析了实现炉缸内衬可视化的技术。基于炉缸侵蚀模型的比较及大数据预测模型的发展,提出了融合大数据技术的炉缸侵蚀模型技术思想。模型基于决策树和遗传算法优化的BP神经网络,将铁水成分及温度、冷却参数、操作参数作为输入参数,采用融合大数据技术的方法,构建了炉缸侵蚀预测模型。大数据技术为钢铁行业的发展提供了新思路,进一步推动了高炉智能化炼铁。     

高炉炉缸炉底侵蚀模型的开发及应用

用有限元法建立了高炉炉缸炉底侵蚀推测二维模型，可在线提供高炉炉缸炉底温度场及侵蚀线图，为高炉安全生产，实现高炉长寿和炉缸炉底的结构参数优化设计提供了依据。     

柳钢4号高炉侧壁温度升高与侵蚀状态分析

为了进一步明确柳钢4号高炉炉缸侧壁温度升高原因和炉缸侵蚀状态,通过对柳钢4号高炉炉缸结构设计、原燃料质量和生产参数进行调研分析,结合炉缸侧壁温度的变化规律和炭砖残厚的计算,分析了炉缸侧壁温度升高原因及侵蚀状态。结果表明,4号高炉炉缸冷却能力和炉缸侧壁温度监测仍有待加强;除侧壁炭砖侵蚀外,原燃料质量波动和冶炼强度增大等也是炉缸侧壁温度上升的重要原因;炉缸侵蚀最为严重的部位在铁口中心线以下1.9 m的位置,表现为“象脚”侵蚀。