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。     

8号高炉护炉实践

高炉长寿设计是个系统工程,仅靠任何单一技术无法实现高炉长寿目标,必须统筹考虑高炉设计、砌筑、维护及操作等各个环节。为了提高高炉的寿命,对首钢长钢8号高炉炉缸、炉底的侵蚀情况进行调研,分析蚀损原因,提出改善炉缸、炉底耐火材料结构以及可提高技术水平和护炉效果的方案。     

迁钢1号高炉炉缸炉底在线监测及长寿维护

重点阐述了迁钢1号高炉炉缸冷却壁水温采集通讯及炉缸炉底侵蚀在线监测系统,应用此系统分析了炉缸炉底不同时期热电偶温度或热流异常升高的原因,给出了根据侵蚀原因分析采取的合理护炉措施,在线侵蚀监测系统准确全面地反映了维护手段对炉内侵蚀的影响,及时有效的监测和护炉为实现高炉的长寿高效奠定了基础.     

高炉炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统

分析了高炉炉缸炉底常用侵蚀监测方法的不足:一维传热、不含凝固潜热、不考虑异常情况对侵蚀影响的模型很难准确预测炉缸侧壁"象脚状"侵蚀的发生。建立了包含凝固潜热的三维非稳态柱坐标温度场计算模型,引入了"诊断知识库"实时判断和处理异常情况对侵蚀的影响,开发了炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统,成功应用于首钢、迁钢、唐钢、攀钢、长钢等多座高炉。介绍了该系统的侵蚀计算流程、程序设计特点、具体模块功能和在高炉生产中的指导作用。模型计算结果的准确性在高炉大修破损调研时得到了充分的验证。     

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。     

长钢8号高炉炉缸炉底破损调查及长寿经验

对长钢8号高炉炉缸炉底破损调查及长寿经验进行了总结分析。8号高炉一代炉役寿命9年10个月,单位炉容产铁量10640 t/m³,停炉后进行的炉缸炉底破损调查结果表明,炉缸与炉底交界处侵蚀最为严重,呈象脚状侵蚀,炉缸炭砖部分环裂,炉底5层满铺炭砖完好,炉缸侵蚀的原因主要是铁水环流、铁水溶蚀、有害元素侵蚀和热应力等。8号高炉这一代炉役的长寿经验:一是均衡稳定的生产组织;二是长期稳定顺行的炉况;三是及时采取相应的护炉生产措施,四是合理应用炉体维护技术。     

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。     

迁钢高炉炉缸维护技术

对迁钢高炉炉缸维护技术进行了总结。迁钢高炉实践表明,炉缸维护技术的选择必须结合高炉实际情况:3号高炉炉龄短,炉缸活跃性好,可以摸索合理的利用系数,在少用钛矿的情况下,达到炉缸维护的目的;1号高炉处于炉役后期,炉缸侧壁局部侵蚀已很严重,必须采取"高温、高钛"护炉措施。迁钢还开发了高炉钛煤混喷护炉技术和球团加钛新工艺,丰富了加钛护炉技术方法。     

自焙炭块炉衬技术在济钢300m~3级高炉上的应用

为适应高炉强化冶炼后炉缸、炉底长寿需要,自1987年以来,济钢6座300～350m~3高炉相继采用了自焙炭块砌筑炉底、炉缸。本文简介设计、施工及生产概况。重点介绍了1号高炉生产4年后中修时调查炉缸(底侵蚀情况。实践证明,自焙炭块是一种优质长寿炉衬材料,在强化冶炼的条件下,高炉寿命预计可达8～10年。     

某钢厂高炉炉缸、炉底温度场模拟计算及分析

针对某钢厂1号高炉深死铁层的情况,建立了二维非稳态包括凝固潜热的炉缸、炉底传热数学模型,运用大型软件Ansys模拟计算了炉缸、炉底温度场,并根据现场实测温度建立了侵蚀模型,结果表明深死铁层设计有效的避免了炉缸、炉底异常侵蚀,有利于高炉长寿。     

杭钢1号高炉炉缸、炉底温度场模拟计算及分析

针对杭钢1号高炉深死铁层的情况,建立了二维非稳态包括凝固潜热的炉缸、炉底传热数学模型,运用大型软件Ansys模拟计算了炉缸、炉底温度场,并根据现场实测温度建立了侵蚀模型。结果表明深死铁层设计有效地避免了炉缸、炉底异常侵蚀,有利于高炉长寿。     

迁钢公司2号高炉炉缸热流及侵蚀变化在线监测技术

分析了单独采集高炉炉缸冷却壁水温差或热电偶温度来监测炉缸工作状态存在的问题,指出同时采集上述2种数据作为计算依据更有利于准确监测炉缸和炉底温度场、侵蚀内型、渣铁壳以及炉缸热流强度的变化,并能实时诊断炉缸工作状态异常原因。介绍了迁钢公司2号高炉炉缸冷却水温差及侵蚀变化在线监测系统的开发和应用,分析了“传热法”炉缸热流强度异常升高的原因,指出采用“传热法”炉缸的大型高炉在操作过程中要注意活跃炉缸中心和减弱铁水环流。     

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。     

武钢4号高炉炉缸炉底侵蚀预测模型的开发与应用

针对高炉炉缸炉底侵蚀状况在线监测的需要,以武钢4号高炉为研究对象,开发出了基于有限差分算法的炉缸炉底侵蚀预测模型软件。模型通过实时计算高炉炉缸炉底的截面温度分布,以及1150℃等温线的位置,反映当前炉缸炉底的侵蚀状况。软件运行结果表明,4号高炉炉缸炉底侵蚀状况较好,截面温度分布合理,炉缸炉底处于安全生产状态。     

福建三钢5号高炉炉缸侵蚀调查及分析

通过对福建三钢炼铁厂5号高炉炉缸、炉底侵蚀状况调查,并对侵蚀原因进行分析,发现铁水环流机械冲刷、有害元素Zn的影响是高炉炉缸侵蚀的主要原因。     

长寿高炉炉缸和炉底温度场数学模型及数值模拟

高炉炉缸和炉底的寿命是影响高炉长寿的关键因素之一。实现高炉炉缸、炉底与高炉寿命同步的措施之一就是在高炉炉缸和炉底冻结一层渣铁壳。要想冻结渣铁壳,在高炉设计时应将1150℃等温线推离炉缸和炉底热面,这就需要计算高炉炉缸和炉底的温度场。为此讨论了目前应用于高炉炉缸和炉底温度场的一些数学模型,并在此基础上开发了通用的炉缸、炉底温度场计算软件。     

首钢高炉长寿维护实践

对首钢高炉长寿维护经验进行了总结.首钢1、3、4号高炉均已连续安全生产15年以上,主要通过对炉缸水温差的合理控制,稳定高炉冷却水质,及时维护高炉本体受损冷却壁,定期进行高炉炉内喷涂造衬,来提高高炉寿命.