柳钢4号高炉钛矿护炉效果及影响钛分配比的因素

结合柳钢4号高炉钛矿护炉实践,重点对炉缸侧壁温度上升的原因、钛矿护炉的效果,以及影响钛分配比的因素进行了分析。4号高炉炉缸侧壁温度上升的主要原因为炭砖侵蚀、原燃料质量波动,尤其是焦炭质量,以及炉内钛残留量减少等。采取钛矿护炉操作后,侧壁温度明显降低,温度上升势头得到有效控制。高炉钛分配比受渣铁成分和温度的影响较为明显,适当提高炉渣碱度和铁水温度、增大铁水硅含量及降低硫含量等有利于钛分配比的提高。     

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。     

湘钢1号高炉炉缸侧壁温度升高的治理

简要分析了湘钢1号高炉炉缸侧壁温度升高的原因,重点阐述了侧壁温度升高的治理措施。认为,长期高强度冶炼加剧了渣铁对炭砖的冲刷,炭砖受到侵蚀是导致1号高炉炉缸侧壁温度升高的根本原因。通过采取提高冷却强度、使用钒钛炮泥和钒钛球护炉、降低冶炼强度、调整风口布局等措施,1号高炉炉缸侧壁温度降到了报警值以内,803C点温度稳定在520℃左右,703C点温度稳定在650℃并呈继续下降趋势,炉缸侵蚀得到有效控制。     

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。     

高炉炉缸温度异常分析与诊断

造成炉缸温度升高的原因是多方面的。结合高炉炉缸温度异常案例,从炉缸耐材温度着手,通过对记录数据以及传热体系等进行分析,对炉缸温度异常升高做出诊断,指出主要原因是冷却壁与炭砖间存在气隙、炉缸存在"蘑菇"状侵蚀,以及原燃料质量下降造成炉缸状态恶化。     

鞍钢3200 m3高炉炉缸长寿与高产能匹配探索实践

针对高炉炉缸侧壁温度上升及温度异常波动问题,分析了炉缸炭砖侵蚀原因,通过采取提高原燃料质量,重视炉型和炉缸管理,细化炉前操作,提高钒钛矿护炉效果,控制冷却设备破损及减少中心加焦比例等措施,在炉缸长寿的基础上实现了产能的提升。     

柳钢5号高炉炉缸侧壁安全维护的实践

针对柳钢5号高炉炉缸南面侧壁温度异常升高、炭砖侵蚀速度加快的现象,采取了增加炉缸侧壁侵蚀监控系统、采用炭质炭化硅灌浆料提高炉缸侧壁导热性能、局部强化冷却、钒钛护炉等措施,避免了炉缸发生烧穿的危险。取得的主要经验有:①对炉缸侧壁环炭微孔炭砖侵蚀线的监控,在陶瓷杯开始破损时采用局部强化冷却和灌浆方式,可以有效提高炉缸侧壁的导热性能,使1150℃侵蚀线的位置离开残余炭砖内端面,这是炉缸侧壁护炉的关键。②采用钒钛球团矿护炉时,在陶瓷杯不同的破损阶段采用不同的方法进行护炉,既要保证炉况顺行,又能在环炭靠炉缸侧壁内端面形成保护层,防止环流铁水冲刷保护层,这是护炉的重点。     

通钢3号高炉炉缸侵蚀的原因及护炉措施

对通钢3号高炉炉缸侵蚀的原因及护炉措施进行了总结分析。3号高炉炉缸侧壁T1107-13点温度最高达到604℃,且高温点有两处炭砖剩余厚处在700~900mm的危险范围。造成炉缸侵蚀的原因,主要是焦炭质量下降、炭砖质量问题和锌的富集。通过采取炉缸压浆、降低冶炼强度、钛矿护炉、增强炉缸冷却强度等护炉措施,炉缸侧壁温度逐渐下降,T1107-13点温度下降至198℃,护炉取得了良好的效果。     

碳复合砖在柳钢5号高炉炉缸的应用

结合炉缸炉底内衬结构特点,对柳钢5号高炉碳复合砖内衬结构(第3代炉役)和传统内衬结构(第2代炉役)的生产状况和炉缸寿命进行调研分析。碳复合砖内衬结构在高炉生产波动较大、原燃料质量稳定性较差的条件下,炉缸热电偶温度长期维持在相对稳定水平,炉缸侧壁碳复合砖几乎没有被侵蚀。5号高炉生产实践表明,采用碳复合砖内衬结构显现出一定的优越性,不必因炉缸的安全问题而休风减产,也不必采用特殊的护炉手段增加额外的维护成本,因而,碳复合砖内衬是新一代长寿高炉炉缸炉底的优选材料。     

邯钢7号高炉炉役后期生产管理实践

对邯钢7号高炉炉役后期生产管理实践经验进行了总结。阐述了7号高炉以加强原燃料质量管理、控制合理的操作炉型、监控炉缸活跃程度、保持铁口稳定等为核心的生产基础管理体系,以定期监控水质、增加炉缸热电偶数量、监控炉缸炭砖残厚、完善炉缸炭砖监控标准等为重点的冷却系统监控体系,并总结了成功处理炉缸侧壁温度升高的经验。目前7号高炉炉底炉缸温度基本稳定,2016年日产量5150t/d,焦比330kg/t,燃料比517kg/t。     

高炉炭砖侵蚀机理分析

首钢迁钢2号高炉开炉2年后炉缸便发生水温差异常升高现象,长期被迫加钛护炉,控制冶炼强度。研究炭砖的侵蚀是探索炉缸侵蚀的关键。通过化学成分分析、SEM和EDS等手段,研究2号高炉炉缸炭砖异常侵蚀状态和机理。结果表明,13号风口下方象脚区炭砖主要受铁、钾、硫等侵蚀,其中铁的侵蚀深度最深;20号风口下方象脚区炭砖除受铁、钾和硫侵蚀外,受锌侵蚀也较为严重,但锌的侵蚀深度小于铁、钾和硫的侵蚀深度;出铁口区炭砖主要受锌和硫侵蚀,该区炭砖附近存在串气现象,炭砖表层有裂纹,裂纹处主要为锌和硫。炭砖芯部存在混料不均现象,其将导致碳砖随着炉缸温度和压力的变化而产生裂纹。     

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。     

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。     

邯钢4#高炉炉缸侵蚀原因分析

邯钢炼铁部4#高炉容积1 000 m3,2005年大修开炉后至今8年时间,单位有效容积铁产量7 000 t/m3以上,近年来炉缸热流强度上升较快,部分区域达到10 000 kcal/m2·h,炉缸侧壁和炉底温度也超过安全规定值,2012年下半年炉皮曾严重开裂两次,后经及时采取相应措施护炉得以好转。总结高炉炉缸侵蚀原因,为日后高炉长寿工作积累宝贵经验。     

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。     

济源钢厂2号高炉设计特点及实践

济源钢厂2号高炉设计采用了一系列的先进设备和技术,如串罐式无料钟炉顶、薄壁内衬、炭砖+陶瓷杯式炉底炉缸结构、软水密闭循环冷却系统、关键部位采用铜冷却壁、炉前除尘等。高炉投产运行5年来,炉况稳定顺行,各项指标均优于设计指标,平均利用系数在3.3t/(m~3·d)以上,达到同类型高炉的先进水平。同时炉底陶瓷垫保存较好,杯垫下一层碳砖中心温度控制在600℃以内;炉底、炉缸侵蚀小,高炉冷却系统稳定,设计合理,生产实践取得良好效果。     

沙钢2号高炉炉役后期的护炉及强化冶炼

沙钢2号高炉经过炉役初期2年多的强化生产后,面临炉缸侧壁温度升高和技术经济指标逐年下滑的难题。结合理论公式和实际生产经验,分析了料柱透气性的影响因素以及炉缸活性的影响因素,提出了钛矿分级护炉的措施。实践表明,通过稳定焦炭用料结构、稳定焦炭质量、加强槽位管理、加强筛分管理来把好原料关,同时提高顶压降低煤气流速,可以提高料柱的透气性,为鼓风动能的提高创造条件;通过缩小风口面积、增加风量可以提高鼓风动能;通过炉渣镁铝比的精细化控制可以改善炉渣黏度,从而提高炉缸活性。同时,适当结合钛矿分级入炉,实现了高炉炉役后期炉缸侧壁温度的下降和技术指标的回升。     

1800m3高炉炉缸炭砖侵蚀调查及机制分析

为延长高炉的使用寿命和掌握炉缸砖衬的侵蚀机制,结合绘制的炉缸侵蚀炉型图,并借助扫描电镜、EDS电子探针和X射线衍射仪等手段分析炉缸炭砖的形貌、元素和物相.研究表明:炉缸炭砖表面上有明显的白色絮状物,且炭砖表面出现疏松和粉化的现象,导致炭砖出现裂缝,加快炭砖侵蚀;富集在炭砖热面的钛化物起到了保护衬作用,使有害元素难以存在...     

Critical Heat Flux of Blast Furnace Hearth in China

The critical heat flux surveys of thirteen Chinese blast furnaces were carried out.The mathematical model of hearth bottom was established and the temperature field was simulated by utilizing the method of inverse problem based on the collected parameters and temperature data.The critical heat flux and dangerous critical heat flux of hearth were defined and analyzed as well as the initial and investigative critical heat flux of hearth,and the influences of thermal conductivity and residual thickness of carbon bricks on critical heat flux were discussed.The relationships between critical heat flux of stave and hearth bricks were also compared.It is found that the dangerous critical heat flux of these blast furnaces ranged from 9.38 to 57kW/m2.Therefore,there was no uniform critical heat flux of hearth due to the structure design,refractory materials selection,construction quality of hearth and other factors.The heat flux should be lower than the critical heat flux with corresponding thickness of carbon bricks to control the erosion of hearth.The critical heat flux of stave would be much lower than that of hearth bricks with the air gap.However,the critical heat flux of stave should be higher than that of hearth bricks when gas existed between furnace shell and staves.