2000m~3高炉长寿技术

对天钢1号高炉长寿的影响因素进行了分析和探讨,对天钢高炉长寿技术措施进行介绍。通过采取原料控制、炉缸监测、操作技术改进等促进高炉长寿的措施,高炉各项生产技术指标良好,炉身炉缸温度趋势变化平稳,确保了高炉长寿和稳定运行。     

高炉炉缸破损的原因与控制

 近年来,中国高炉长寿技术取得了长足的进步,部分高炉寿命达到国际先进水平,但同时也出现数十座高炉发生炉缸事故或异常侵蚀破损。高炉长寿技术是一项综合技术,高炉要实现长寿除需要保障炉衬、炉体材质和建筑施工质量外,科学合理的设计是关键,高炉生产操作监控维护是基础。基于对多座高炉长寿技术应用状况和高炉炉缸的破损调查,从设计、操作等多方面对炉缸破损原因进行分析,并提出了长寿炉缸设计的优化原则和实现炉缸长寿的生产操作、监测、维护及管理的控制对策。     

高炉长寿技术的最新进展

介绍了现代长寿高炉的设计思想和最新发展趋势，铜冷却壁技术是解决高炉炉腹、炉腰、炉身下部长寿的最佳选择，提高炉缸侧壁寿命，加强高炉炉缸维护和在线监测是现代高炉长寿的关键。     

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。     

延长高炉炉缸寿命的探讨

从适宜的炉缸死铁层设计、合理的炉缸结构设计与耐材材质选择、适当的炉缸冷却系统设计、保证施工质量、提高烘炉质量、降低渣铁环流侵蚀、控制碱金属和锌等在高炉内的循环富集、加强炉缸监测与及时采取护炉措施等方面,探讨了延长炉缸寿命的主要措施。认为高炉炉缸能否长寿,主要取决于三个方面因素的综合作用:一是设计施工,二是生产期间的操作,三是监测和维护。     

迁钢1号高炉长寿设计的思想和理念

通过讨论炉缸炉底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一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。本文详细介绍了首钢迁钢1号高炉本体炉缸炉底的设计和设计思想，经过数学物理模型计算，阐明长寿设计理念和理论计算的统一，并在首钢迁钢一号高炉本体设计中得到应用。高炉的长寿设计是内衬结构、冷却体系、检测自动化的结合，长寿设计尤为关键，科学的设计是高炉长寿的基础。     

高炉炉缸长寿智能管理系统的开发与应用

针对当前高炉长寿管理滞后和针对性差的现状,将高炉炉缸工艺设计、传热学理论与高炉操作工艺相结合,开发了一套炉缸长寿智能管理系统。除传统炉缸侵蚀模型的炭砖侵蚀曲线计算功能以外,还具有凝铁层在线监控、炉缸气隙判断、凝铁层减薄原因诊断和给出针对性改善建议4项核心功能。该系统全部模块均进行在线监测、计算、诊断和建议,其关键目的不是计算侵蚀曲线,而是防止炉缸侵蚀的发生,可为做好高炉的长寿管理、延长高炉寿命起到重要作用。     

高炉炉缸长寿智能管理系统的开发与应用

针对当前高炉长寿管理滞后和针对性差的现状,将高炉炉缸工艺设计、传热学理论与高炉操作工艺相结合,开发了一套炉缸长寿智能管理系统。除传统炉缸侵蚀模型的炭砖侵蚀曲线计算功能以外,还具有凝铁层在线监控、炉缸气隙判断、凝铁层减薄原因诊断和给出针对性改善建议4项核心功能。该系统全部模块均进行在线监测、计算、诊断和建议,其关键目的不是计算侵蚀曲线,而是防止炉缸侵蚀的发生,可为做好高炉的长寿管理,延长高炉寿命起到重要作用。     

宝钢3号高炉长寿诊断及维护经验

对宝钢3号高炉长寿诊断及维护经验进行了总结。通过分析3号高炉长寿诊断的技术特点,认为对高炉整体状况进行长寿诊断必不可少,对炉缸侵蚀状况和炉体的状况进行监测、诊断分析,是确保炉役后期安全生产的重要保证。     

我国大型高炉长寿技术发展现状

论述了我国大型高炉长寿技术的发展现状。在大型高炉设计中,通过优化炉型、采用合理炉缸内衬结构、铜冷却壁、软水密闭循环冷却系统、薄壁内衬等技术为高炉长寿创造条件。通过自动化检测与控制、炉体维护等技术使高炉寿命达到15年以上。对高炉炉缸内衬结构、铜冷却壁、软水密闭循环冷却系统、薄壁内衬的应用进行了评述,对我国大型高炉长寿技术的发展提出了建议。     

高炉炉缸长寿认识及维护治理实践

炉缸寿命长短直接决定了高炉的一代炉役寿命,至关重要。结合京唐2座有效容积5 500 m 3 高炉的炉缸 构造及对2号高炉炉缸局部温度升高后的治理,浅谈对高炉炉缸长寿及维护的认识。     

Monitoring and control of hearth refractory wear to improve blast furnace operation

Abstract

Refractory wear and skull growth on the hearth walls and the bottom of the blast furnace have been researched. A series of thermocouples were installed in the hearth, and the temperature measurements were recorded in a structured query language every minute. A heat transfer model was used to study the temperature evolution and hearth wear profile using a commercial software package (MATLAB version 5.0) based on computational fluid dynamics. The location of the 1150°C isotherm in the hearth lining has been calculated. An online monitoring tool was used to analyse the temperature distribution in the hearth and offers, to the plant operators, periodic information on the refractory state. Electromotive force (EMF) probes were installed in the hearth to estimate the variations in the liquid level in the hearth and to determine the thermal state (TS) evolution. Good correlation is seen between EMF and TS, and the EMF amplitudes in the different tapholes follow and even precede the local TS.     

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。     

Real-time blast furnace hearth liquid level monitoring system

A stable and efficient blast furnace operation requires proper control of hot metal and slag drainage from the hearth. Many operational problems such as non-dry casts, blow outs, excessive hearth lining wear and low-blast intake arise when the liquid level in the hearth exceeds the critical limit where hearth coke and deadman start to float. Since the direct measurement of the hearth liquid level is practically impossible due to high temperature and pressure inside the furnace, it is therefore important to estimate the liquid level in the hearth and display it to the operators on real-time basis for efficient cast management. This paper presents a system, called hearth liquid level monitoring (LLM), which simulates the liquid level and drainage behaviour of the furnace hearth. It is based on the theoretical hot metal and slag generation rate from the specific oxygen rate and the computed drainage rate from torpedo radar signals and the slag flow measurement system. The system advises the blast furnace operator when to initiate tapping and close the taphole when the liquid level is controlled. It also alerts operators when to use the larger drill bit diameter for opening the next cast.     

首钢A高炉炉渣降低MgO的热力学分析

为了研究首钢A高炉炉渣降低MgO的可行性,利用FactSage热力学软件,从理论上解析首钢A高炉炉渣中MgO对固相析出温度和黏度的影响。研究发现,A高炉炉渣固相析出温度在1 400 ℃左右,炉渣在高炉炉缸中全为液相并具有较好的流动性。1 500 ℃下,现有炉渣组分在相图中液相区,若MgO含量降低,炉渣仍处在液相区。MgO质量分数在2.87%～7.37%区间变化时,随MgO含量升高,固相析出温度增加;MgO质量分数升高1%,炉渣固相析出温度升高约3.73 ℃。随MgO含量升高,炉渣黏度降低。1 500 ℃下,MgO质量分数升高1%时,炉渣黏度降低0.014 Pa·s。分析认为,炉缸热状态较好(铁水温度在1 480 ℃以上)时,适当降低MgO质量分数至6%,炉渣黏度不会受较大影响;炉缸热状态较差(铁水温度在1 480 ℃以下)时,不建议降低MgO含量。     

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。     

沙钢3号高炉炉缸安全评估分析

为探究沙钢3号高炉炉缸侧壁温度升高原因,对沙钢3号高炉开炉以来的热电偶温度数据及热流强度变化趋势进行统计,并计算了炭砖的残余厚度。结合3号高炉的死铁层深度及冷却系统设计等参数,对炉缸侧壁温度升高的原因进行了解析。结果表明,沙钢3号高炉炭砖侵蚀薄弱区域处于铁口下方1~2 m,最薄位置处于西铁口,炭砖残余厚度约为517 mm。结合高炉炉缸设计发现,其炭砖侵蚀严重区域处于炉缸冷却壁薄弱位置,且与炉缸死料柱角部位置有关。研究相关结果可为国内大中型高炉设计提供相关指导。     

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。