莱钢3^#高炉炉缸炉底温度场和应力场模拟

莱钢3^#高炉的结构设计采用“陶瓷杯＋热模压小块碳砖”相结合的复合炉缸炉底结构,炉底采用低导热系数的陶瓷材料,炉缸侧壁为较薄的陶瓷杯＋UCAR／小块碳砖结构＋铜冷却壁结构。通过对炉缸炉底温度场及热应力计算可知,1150℃与870℃等温线处于陶瓷层内,减小了发生“蒜头状”侵蚀及碳砖脆化的可能;使用陶瓷材料也避免了热应力对炉缸炉底的侵蚀破坏。     

强化高炉的炉缸炉底寿命问题

本文分析了强化高炉炉缸炉底寿命短的原因,提出了根据炉缸炉底传热互相平衡的原则改进炉缸炉底结构,消除“异常侵蚀”,延长其寿命的观点.     

关于高炉炉役后期炉缸维护问题的探讨

梅山3号高炉处于炉役后期,炉缸为陶瓷杯结构,侵蚀较严重。为维护好炉缸且实现高炉长寿的目的,该炉在生产中采取了多种护炉措施,尤其是优化上下部制度后获得了明显的炉缸保护效果。因此,将上下部制度优化的炉缸维护措施作为一长期的、经济的且有效的护炉手段,以延长高炉的寿命。     

关于高炉炉役后期炉缸维护问题的探讨

梅山3号高炉处于炉役后期,炉缸为陶瓷杯结构,侵蚀较严重。为维护好炉缸且实现高炉长寿的目的,该炉在生产中采取了多种护炉措施,尤其是优化上下部制度后获得了明显的炉缸保护效果。因此,将上下部制度优化的炉缸维护措施作为一长期的、经济的且有效的护炉手段,以延长高炉的寿命。     

武钢1号高炉炉底与炉缸长寿新技术

武钢1号高炉改造性大修，炉底与炉缸采用长寿新技术：增大炉缸容积，加深死铁层；选用半石墨炭砖和德国的高密质炭砖；炉底冷却采用软水密闭循环，以及设置完善的检测设施。总结运用钒钛矿护护经验，以减缓或消除炉底与炉缸“环缝”、“熔洞”、“蒜头状”侵蚀，达到炉底、炉缸高校长寿的目的。     

长寿高炉炉缸的设计与实践

高炉炉缸长寿的关键是在设计和生产过程中如何消除其“蒜头奖”侵蚀。邯钢1260m^3高炉和2000m^3高炉在设计中较好地解决了这个问题,根据开炉后炉缸侵蚀情况,这两座高炉的炉缸可以实现长寿。     

马钢1号2500m3高炉炉役后期操作

针对马钢1号2500m^3高炉2号铁口区域炉缸冷却壁水温差出现异常升高现象，采取了“以炉缸侵蚀模型为预警参数，以不定期开、堵风口为主要手段，加强铁口维护保持稳定的泥包并配合铁口压入含钛精粉炮泥进行局部修复”的护炉制度，逐步将炉缸水温差降至正常范围，保证了高炉最大限度地发挥产能，达到了护炉保产的目标。     

济钢1750m~3高炉炉役后期炉缸侵蚀分析及对策

炉役后期的护炉生产实践以及炉缸侵蚀模型表明,济钢2#1 750 m3高炉炉缸侧壁呈现为较大蘑菇型侵蚀。分析认为炉缸侵蚀的主要原因是铁水环流的影响以及炉缸局部热流强度过高;另外,90°的铁口夹角布置以及长期频繁使用洗炉剂也加剧了炉缸的侵蚀。通过改进灌浆操作,开发局部强化冷却技术,提高了炉缸的冷却效果。同时优化操作制度,有效减缓了砖衬的侵蚀,保证了炉役后期炉缸工作本质安全。     

包钢7号高炉炉缸活跃性量化模型的开发及应用

针对包钢7号高炉的生产操作特点,开发了涵盖高炉炉缸透液水平、高炉透气水平、渣铁热水平、入炉焦炭质量等,以“天”为计量单位和以“铁次”为计量单位的高炉炉缸活跃性量化模型。7号高炉炉缸活跃性量化模型的应用结果表明:炉缸活跃性评价分值>80,炉缸活跃性良好;炉缸活跃性评价分值73～80,炉缸活跃性一般;炉缸活跃性评价分值60～73,炉缸活跃性较差,需及时调整以保证炉况顺行;炉缸活跃性评价分值<60,炉缸活跃性极差,需加大调整力度,及时恢复到正常水平,避免高炉出现失常现象。     

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。     

高炉炉缸长寿与事故处理

 延长高炉寿命、提高单炉产量、降低燃料比是推动当代炼铁技术进步的主要动力。高炉使用铜冷却壁后,高炉寿命的限制性环节逐渐从炉身下部、炉腰、炉腹等高热负荷区域转向炉缸。通过对炉缸温度场、流场以及灌浆过程应力分布的模拟,系统研究了近年来国内外连续发生的多起炉缸炉底烧穿事故,结果表明：铁口两侧下方300~500mm是铁水冲刷最严重的部位;炉缸结构不合理、冷却系统不匹配、耐火材料质量差以及炉缸监测缺失是影响炉缸寿命的主要因素;减小灌浆压力及灌浆面积有利于减小砖衬热面的应力。此外对炉缸烧穿后的挖补给出了操作指导。     

高炉炉缸长寿探讨

从炉缸结构设计关键要素的分析着手,从侵蚀机制、炉缸传热体系的建立到炉缸的设计理念对炉缸的长寿 进行了全面的论述。指出高炉长寿的关键控制环节为:设计、施工、烘炉、开炉节奏、操作稳定、维护管理。在合适 的炉缸冷却系统和结构配置条件下,有效杜绝和防止气隙是炉缸长寿的关键。设计要有完善的防止气隙的措施; 安装中要严格控制每一个环节;采用热水烘炉提高炉墙温度,促进水分蒸发;控制高炉开炉进程,给予新高炉一个 磨合期,保证炉缸的传热体系可靠、有效,以实现炉缸的无气隙化操作。无论炉缸耐材采用何种配置结构和采用何 种冷却系统,都必须以建立良好的传热体系为前提,只有尽快形成稳定的渣铁壳,才能实现炉缸的长寿。     

高炉炉底炉缸内衬材料的选择

结合太钢高炉炉底炉缸改造实践,分析讨论了全炭质材料炉底炉缸结构和炭质材料-陶瓷材料复合炉底炉缸结构,认为采用国产模压小炭块和陶瓷杯,可以收到良好的效果.     

邯钢2000m3高炉炉缸堆积的处理

通过分析锰矿处理炉缸堆积的机理,并结合邯钢5、7号高炉(均为2000m3)3次采用锰矿处理炉缸堆积实践,对锰矿洗炉经验进行了总结.在处理炉缸堆积时,高[Si]高[Mn]会导致铁水黏稠,达不到清理炉缸的目的.锰矿加入量以[Mn]在0.8%～1.0%,[Si]在0.8%～1.0%,R2在1.00～1.05为宜,但一定要保证渣铁流动性良好.     

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。     

济钢1750m~3高炉炉缸侵蚀情况分析

通过对生产条件及炉缸结构相同的济钢1#、3#1 750 m3高炉炉缸侵蚀情况进行调查,发现1#高炉炉缸呈浅锅底—象脚状侵蚀,扒炉实测表明,炉缸、炉底交接处侵蚀最为严重,炭砖残存厚度最薄处仅为300 mm;3#高炉铁口附近炭砖出现不同程度裂纹,侵蚀严重处炭砖残存厚度600 mm。建议考虑炭砖的微孔度,使用高可靠性热电偶,降低炉底冷却水流量,增加炉缸冷却水流量等,以提高高炉寿命。     

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。     

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。     

高炉炉缸炉底结构设计研究

简述了高炉炉缸炉底结构发展的过程及目前国外高炉炉缸炉底所采用的形式；介绍了鞍钢７号高炉炉缸炉底的设计情况，并总结了其采用的陶瓷杯结构和半石墨化碳砖的优点。     

唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀的原因及应对措施

对唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀原因进行分析，并提出了今后生产中应采取的措施。认为唐钢3号高炉炉底炉缸侵蚀的主要原因是炉缸结构不合理和鼓风动能偏低，今后高炉生产中应加强冷却、提高鼓风动能、加钛矿护炉和控制冶炼强度。