提高高炉炉缸使用含钛物料护炉效果的措施

美钢联和新日铁对高炉使用含钛物料的护炉新机理表明,含钛物料对炉缸护炉作用最有效的区域是铁口以下侧壁和炉底,保护层的表现形式是富Ti(C,N)凝铁层。并对提高炉缸使用含钛物料护炉效果的有效技术措施进行了分析,认为除了保持合适的炉料钛负荷、[Ti]、炉温等之外,还应该采取以下措施:炉缸侧壁要有足够的冷却效果、保持良好死料柱透液性和形状、改进出铁策略、保持合适的[Si]和铁水凝固温度、在炉缸炭砖中添加TiC等。     

《高炉含钛物料护炉技术》简介

高炉冶炼强化后,炉缸、炉底寿命一直是高炉长寿的限制性因素。我国自80年代初开发含钛物料护炉技术后,采用该项技术,可以较好地解决炉缸炉底的寿命问题。本书概括地介绍了含钛物料护炉的有关机理、护炉经验、大中小各种类型高炉的护炉生产实践及效果、风口喷吹与铁口炮泥加入新方法等试验结果,以及新型护炉料的开发应用等,比较系统地总结了我国开发、应用护炉     

高炉设计与高炉寿命

重点阐述了死铁层深度、炉腹角、铁口的设置、陶瓷杯和炉缸结构的设计对高炉寿命的影响。作者建议:大高炉死铁层深度应为炉缸直径的15％,炉腹角不大于80°,铁口不宜布置在高炉同一侧,炉缸结构从热面到冷面耐火材料导热系数应逐渐增大。     

欧洲高炉长寿技术发展现状

介绍了欧洲高炉炉缸设计,包括炉缸死铁层深度、冷却系统以及炉缸耐火材料内衬设计。指出耐火材料要与较深的死铁层相匹配,并介绍了一些高炉炉缸耐火材料设计实例;同时还介绍了欧洲高炉炉腹、炉腰和炉身下部采用的冷却技术,以及塔塔克鲁斯艾莫伊登铜冷却板配石墨/半石墨整体式设计,得出可供我们借鉴的欧洲高炉长寿经验。     

高炉炼铁中含钛炉渣对Al_2O_3陶瓷杯的侵蚀行为

<正>高炉炼铁中含钛炉渣对Al2O3陶瓷杯的侵蚀行为在现代炼铁生产中,很多高炉采用陶瓷杯加炭砖复合炉缸炉底结构。因炉缸经常受到渣铁严重侵蚀,使含钛物料护炉技术得到广泛应用。在含钛物料护炉中,通常采用提高温度、延长渣铁在炉缸中的停留时间等措施,使炉渣中更多的TiO2被还原出来,生成Ti(C,N),从而提高护炉效果。北京科技大学的学者为了提高高炉含钛物料护炉的效果,以现场含钛高炉渣和人工合成含钛炉渣为原料,通过静态坩埚抗渣试验,利用钙平衡法计算渣量的变化,就温度、反应时间、二元碱度等因素对Al2O3陶瓷杯侵蚀的影响及侵蚀机理进行研     

鞍钢鲅鱼圈2号4038 m3高炉炉役末期生产运行实践

介绍了鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司2号4038 m3高炉的高炉冷却结构、原燃料条件和高炉侵蚀情况.针对高炉炉役末期炉缸出现的安全隐患,提出结合定向局部护炉和活跃炉缸的整体护炉理念.通过采取钛球护炉、炉缸压浆、堵风口、大风量和高鼓风动能冶炼、规范出铁操作、发展中心气流等护炉措施,并优化高炉操作,实现了高炉的长期稳定顺行.     

方大特钢4号高炉风口喂线护炉技术应用

介绍了方大特钢科技股份有限公司在4号高炉风口喂含钛包芯线护炉的试验及生产应用过程。该技术所使用的设备结构简单、操作方便,不影响炉况顺行,并能根据生产需要随时投入运行,可实现快速、定向修补炉缸异常侵蚀部位。风口喂线对炉缸局部侵蚀的修复效果比单一的添加含钛矿护炉的效果要好;该技术若与含钛矿联合护炉并控制铁水中钛的质量分数为0.10%~0.20%,护炉效果更佳。     

三高炉炉缸、炉底浸蚀情况预测与分析

为了保障高炉安全生产，根据太钢三号高炉热电偶历史最高数据预测了炉缸炉底浸蚀状况，同时应用该软件分析铁水流动、耐材导热系数、死铁层深度和高炉异常对炉缸炉底的浸蚀影响，并得出炉缸炉底长寿的若干推论，对评价目前浸蚀状况和护炉及未来太钢长寿、高效高炉的建设提出若干参考意见。     

太钢高炉炉底炉缸长寿探讨

通过分析计算确定了太钢3号高炉侵蚀预测数学模型。为了保障高炉生产的安全,根据太钢3号高炉热电偶历史最高数据预测了炉缸炉底侵蚀状况。同时应用该软件分析铁水流动、耐材导热系数、死铁层深度和高炉异常对炉缸炉底的侵蚀影响,并得出炉缸炉底长寿的若干推论,对评价目前侵蚀状况和护炉及未来太钢长寿高效高炉的建设提出若干参考意见。     

高炉炉缸死铁层深度优化设计

 高炉炉缸死铁层深度是高炉重要设计参数之一,死铁层深度对高炉寿命影响重大。针对大型高炉死铁层深度优化问题,基于2 000、2 500、3 000、4 000、5 000 m3级的国内外部分高炉死铁层深度统计情况,得出中国死铁层深度占炉缸直径的19.7%～23.3%的现状。通过建立高炉死料柱的受力模型,在保证死料柱浮起的条件下,计算出2 000、3 000、4 000及5 000 m3级高炉死铁层适宜深度占比分别为23.8%、24.3%、24.8%、25.5%。通过分析高炉设计参数及操作参数与死铁层深度的关系,提出高炉在实际生产中,为促进死料柱浮起及增大死铁层实际深度,可采取适当增大焦比、减小块状带孔隙率、增大风速、减小鼓风压力与炉顶压力的差值、控制死料柱孔隙率为0.40～0.48等措施,为死铁层优化设计和高炉操作提供指导。     

高炉炉缸炭砖砌筑结构的传热学

 从传热学角度通过建立炉缸传热数学模型,分别对大块炭砖的炉缸结构和小块炭砖的炉缸结构进行了讨论。计算了它们在烘炉阶段和高炉开炉后炉缸砖衬的温度,发现了按照目前的烘炉规范进行烘炉,难以将炭砖与冷却壁间的填料烘干,填料的导热系数达不到设计值。填料的存在导致砖衬热面温度升高,致使砖衬侵蚀加剧。因此,在冷却壁与炭砖之间取消填料,让炭砖直接顶砌冷却壁具有明显的传热优势。对于使用小块炭砖的炉缸,可以直接将炭砖顶砌冷却壁,消灭填料对炉缸传热的限制影响;对于大块炭砖结构的炉缸,先采用部分小块炭砖顶砌冷却壁,在小块与大块炭砖间使用填料,将填料向高炉内部推移约200mm以上,烘炉阶段为了将填料烘干,冷却壁断水烘炉是必需的,为了保证冷却壁的安全,同时讨论了冷却壁断水烘炉应注意的问题。     

高炉炉缸内衬的温度场设计及其状态与寿命研究

根据高炉炉缸在实际生产中的情况,将炉缸内衬划分为有限单元,采用能量平衡原理建立炉缸内衬温度分布模型,并应用于高炉炉缸内衬设计,进而对炉缸的工艺设计做必要的调整优化,以此获得合理的炉缸内衬温度分布。在此基础上,通过实际生产中的内衬温度推测炉缸内衬侵蚀程度,对炉缸内衬的寿命进行预测。研究结果表明:采用了温度场分布设计技术优化的碳砖-陶瓷杯炉缸内衬的高炉,陶瓷杯侵蚀速率很缓慢,推测蒜头状部位的陶瓷杯使用时间可达10 a以上。     

整体式陶瓷杯炉缸内衬的设计实践和应用效果

针对炉缸内衬破损的主要因素,将炼铁工艺设计和高炉长寿实践成果融入炉缸内衬设计,对炉缸内衬进行包含炼铁工艺设计、内衬性能设计、砌体结构设计等方面的体系设计为长寿型现代大型高炉奠定寿命技术基础至关重要.已经应用于多座大型高炉的整体式陶瓷杯炉缸内衬通过体系性设计,获得持续稳定、密闭等有益于长寿的技术特征,它们的实际使用情况表明,炉缸内衬温度结果符合设计预期,陶瓷杯侵蚀速率缓慢,理论推测可在10年以上的冶炼周期中为炭砖提供有效保护.     

太钢新建4350 m~3高炉长寿炉缸炉底研究

以太钢新建4 350m3高炉为例,论述了为实现高炉炉缸炉底的长寿,从高炉的设计、选材和砌筑等方面采取的一系列措施。炉缸设计采用"传热法",炉底设计采用"隔热法",炉缸炉底整体设计采用了"扬冷避热梯度布砖法"。炉缸选材使用优质高导热系数的碳砖,为了克服冷却壁与碳砖之间捣打料带来较大热阻,砌筑过程中碳砖采用顶砌冷却壁方式,并且严格控制砖衬宽度;炉壳与冷却壁采用分段灌浆。通过建立炉缸炉底传热数学模型,进一步表明了该高炉炉缸炉底优良的性能,投产后1 150℃等温线位于炉缸砖衬热面附近,有利于渣铁壳的形成;同时碳砖内部温度普遍低于750℃,温度梯度较小,碳砖脆化及热应力对砖衬的破坏作用较轻,为日后实现长寿炉缸炉底创造了必要的条件。     

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。     

鞍钢4038m~3高炉长期低冶炼强度实践

鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司1号高炉投产不到3年时间,铁口以下炉缸局部环炭温度快速上升,严重影响炉缸安全,因此采取了一系列措施,如新建1座软水站,使冷却水流量增加到4 600 m3/h、定期使用含钛球团护炉、高炉利用系数长期维持在1.9 t/(m3.d)以下,同时保证烧结矿质量稳定,且严格控制含锌高的杂料入炉,在干熄焦用量不足时,及时提高入炉焦比20~40 kg/t,从而保证高炉炉缸安全受控。     

高炉炉缸耐火材料应用现状及重要技术指标

 从高炉长寿的角度,讨论了炉缸部位选用优质耐火材料的重要性;介绍了3种高炉炉缸耐火材料,分别是炭砖、刚玉质砖、碳复合砖,并介绍了这3种耐火材料的国内外发展情况;揭示了针对炉缸部位耐火材料的4项重要性能指标作用机理,包括热导率、铁水溶蚀指数、抗炉渣侵蚀性和微气孔化指标,并对比分析了3种耐火材料的上述性能指标。表明碳复合砖的综合性能指标优于炭砖和陶瓷杯;应用在高炉炉缸部位的耐火材料不能追求某一指标的发展,应注重各项指标协调综合提高;碳复合材料是新一代炉缸耐火材料的发展趋势。     

高炉自焙炭块-陶瓷砌体炉缸结构的优化

通过分析自焙炭块－陶瓷砌体炉缸内衬结构的机理，并结合生产实践，提出了炉缸内衬新结构方案。新方案使炉缸结构趋于更加合理，有利于进一步延长炉寿命和降低工程投资。     

鞍钢4号高炉炉缸炉底破损调查

鞍钢4号高炉采用自焙炭砖加陶瓷砌体的复合炉缸炉底结构,大修时对炉缸炉底的破损情况进行调查,结果如下：炉缸环形炭砖断裂基本不存在,蒜头状侵蚀较轻。破损的主要原因是渣铁熔蚀、冲刷和渗铁。