沙钢5800m3高炉渣皮脱落的影响因素探析

沙钢5800m³高炉炉墙热负荷不稳定,渣皮频繁脱落,炉况长期顺行难以维持。从操作制度和原燃料质量两方面对渣皮脱落的影响进行了分析,认为:(1)将中心气流指数Z值控制在11.5左右、边沿气流指数W值控制在0.6左右,既能稳定中心煤气流,又能发展边缘气流;(2)将边沿焦炭负荷控制在3.8,同时尽可能减少布料矩阵的变动,能够较好地调节煤气流分布;(3)将风口回旋区占比控制在0.48～0.52、鼓风动能控制在153kJ/s左右,能够吹透中心,增加炉缸的活跃性;(4)将铁水温度控制在1505℃以上、[Si]保持在0.40%～0.45%,有利于提高渣皮的稳定性。     

软水对碳钢和紫铜腐蚀的影响因素

稳定的冷却水水质对高炉长寿有着至关重要的作用。设计正交试验研究高炉用软水水质指标温度、pH、电导率对碳钢和紫铜腐蚀的影响,并对其影响规律进行分析。对碳钢而言,pH、电导率不具有显著性,而温度具有显著性,温度是引起碳钢腐蚀的主要因素。对紫铜而言,温度、pH、电导率都不具有显著性,软水对紫铜几乎不腐蚀。     

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。     

智慧钢铁工厂的互联网＋CPPS模式

结合钢铁产业结构特点,介绍智慧工厂和CPS系统（信息物理系统）的概念,论述中国钢铁行业建设智能工厂的技术思路,探讨钢铁智慧工厂的互联网＋CPPS模式（具有互联网思维与概念的信息物理生产系统）设计理念。中国钢铁企业智慧工厂建设可以从采用互联网＋CPPS模式推进钢铁企业制造体系的纵向集成、通过价值链及网络实现企业间横向集成和发展生产流与人机交互的端到端工程数字化集成三方面来考虑。智慧钢铁工厂的互联网＋CPPS模式对钢铁企业的转型升级和发展进步具有重要的现实意义。     

高炉炉缸侵蚀特征及侵蚀原因探析

为了探析高炉炉缸侵蚀特征及其共性原因,基于京唐1号高炉和通才3号高炉的现场数据,分别计算了炉缸侧壁炭砖残余厚度和死料柱漂浮高度,明确了炉缸炭砖的侵蚀原因,证实了炉缸炭砖的侵蚀部位。结果表明,当死料柱透气性变差时,炉底温度逐渐降低,铁水环流加重,造成了耐火材料的异常侵蚀;由京唐1号高炉死料柱根部位置和炭砖侵蚀位置的关系,证实了死料柱根部对应炭砖易受到异常侵蚀,即铁口中心线下方1~3 m。由于死料柱物理状态和漂浮状态随生产参数和高炉状态的变化而变化,因此侵蚀部位也随之变化,故应稳定原燃料条件及生产参数,并建立死料柱漂浮高度和炭砖残余厚度的实时监测机制,从而保证高炉安全生产,实现高炉长寿。     

铜钢复合冷却壁传热能力及热变形分析

通过数值模拟的方法,对铜钢复合冷却壁的传热能力,以及在高热负荷下铜钢复合冷却壁的变形情况进行了分析。结果表明:①与铜冷却壁相比,铜钢复合冷却壁的传热能力仅下降1.17%;冷却水对流换热在冷却系统中占绝对主导地位,99%的热量是通过冷却水带走,距离热面最近的水道铜面起主要作用。②铜钢复合冷却壁抗热变形能力较好,在无渣皮保护的极限工作条件下,铜钢复合冷却壁的热变形量大约为铜冷却壁的一半,有较好的抗变形能力;铜钢复合冷却壁的界面处的应力值较大,爆炸焊接结合的铜钢材料,在界面处行成波状结合界面,很好地保证了界面强度。     

方大特钢1号高炉长寿技术分析

方大特钢1号高炉一代炉役寿命达到11年,单位炉容产铁量达到11996.43t/m~3,达到1050m~3级高炉长寿指标最好水平。1号高炉炉役末期通过采取钛矿护炉、优化操作、有害元素控制、现场改造等措施进行精心维护,研发了高炉炉体长寿维护监测系统,对高炉炉缸安全状况进行实时在线监测,保障了高炉安全,延长了高炉寿命。高炉停炉破损调查结果表明,实测炭砖最薄部位的炭砖残余厚度50～150mm,与模型计算值35～160mm非常吻合。     

高炉冷却壁非稳态传热热态实验分析

 冷却壁安全工作是保证高炉长寿的基础。通过设计并建造冷却壁热态实验炉,研究了高炉铸铁冷却壁热面无渣皮和有渣皮时的非稳态传热过程,考察了不同炉气温度条件下冷却壁热电偶温度的变化规律。回归得到了炉气在升温阶段、稳定阶段、降温阶段时冷却壁热电偶温度随时间的变化关系式。计算得出了冷却壁热面在有无渣皮条件下的平均热流强度,回归得出了炉气平均对流换热系数随炉温的变化关系。结果表明,冷却壁热面在有渣皮时热电偶温度的变化速率显著低于无渣皮时的变化速率,冷却壁破损的主要原因是冷却壁温度的反复变化和渣皮的频繁脱落而产生的热应力。     

混煤燃烧特性及动力学分析

采用综合热分析仪(STA409PC),系统研究了分别配加0%,20%,40%,60%,80%,100%烟煤对无烟煤煤粉燃烧特性的影响.结果表明,随着烟煤配加量的增加,燃烧DTG曲线呈现双峰状向低温区移动,着火温度及燃尽温度降低,燃尽时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧特性得到改善;采用非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)对主要燃烧过程进行动力学分析,当烟煤配加量从0%～100%时,煤粉燃烧活化能从133.94kJ/mol降低到78.03kJ/mol,且烟煤的配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能.     

太钢6号高炉碱金属的平衡与控制

针对太钢6号高炉入炉碱负荷及焦比升高的现状,通过对高炉原燃料及支出项的碱金属进行平衡计算,得出太钢高炉碱负荷主要来源于烧结矿,而绝大部分碱金属经炉渣排出炉外。为减少高炉碱负荷和在炉内的富集量,进行排碱优化工作,寻求适合太钢高炉排碱的炉渣成分。研究结果表明,碱度对炉渣排碱能力影响最大,其他因素依次为温度、MgO含量、Al₂O₃含量。结合太钢高炉生产实际,排碱期间炉渣碱度控制在1.10~1.15范围时,高炉排碱和脱硫的综合效果较好。同时,调整烧结混匀矿和高炉炉料结构及定期排碱作业,给高炉降焦比提供一定空间。