COREX熔融气化炉炉缸流场研究

COREX是目前应用最多、最成功的熔融还原炼铁工艺，也是唯一实现工业化生产的熔融还原炼铁工艺.与高炉炉缸相同，COREX熔融气化炉炉缸的工作状况也是影响其寿命的关键.因此，对炉缸内铁水流场进行分析是十分必要的.本文采用FLUENT对炉缸内铁水流动状态进行数值模拟与分析，得到了一些因素对铁水流场的影响规律:死料柱沉坐与浮起对流场影响较大，浮起时，通过炉底的铁水流量明显增加，对炉底的冲刷增强，但减少了对炉缸侧壁以及“象脚”部位的冲刷侵蚀；死料柱孔隙度越小，炉缸侧壁和炉缸底部无焦区铁水流速越大, 炉缸侵蚀越严重；适当减小出铁口直径，能有效降低侵蚀速度；此外出铁口角度对铁水流场影响较小.      

炉缸侵蚀模型的算法探讨

介绍推算炉缸侵蚀曲线的三种算法，针对炉缸侵蚀的具体问题总结出各种算法的优缺点，在实践的基础上提出开发炉缸侵蚀模型的注意事项，并建议采用与有限元法相结合的综合技术开发炉缸侵蚀模型．     

在线预测高炉炉底炉缸侵蚀模型的研究方法

采用有限元法、两点法和边界元法，分别建立了高炉炉底炉缸侵蚀的数学模型并分析了三种方法的特点。这些模型可离线或在线监测高炉炉底炉缸侵蚀状况。马钢2500m^3高炉炉底炉缸在线侵:高炉炉底炉缸1150℃侵蚀线处于第七层碳砖的中部位置，形如“象脚”。因此，认为高炉炉底炉缸侵蚀状况基本正常。     

炉缸侵蚀模型的开发

根据高炉炉缸传热、侵蚀的特点,应用有限元和设计优化技术相结合的方法,并依据炉缸侵蚀模型的计算流程、基本概念,应用APDL开发了高炉炉缸侵蚀模型计算软件,并对该模型调试过程中的关键问题进行了讨论。应用该炉缸侵蚀模型对国内某高炉的炉缸侵蚀曲线进行计算,计算出的炉缸侵蚀曲线与实际情况基本相符。     

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。     

炉缸侵蚀模型的应用

介绍了炉缸侵蚀模型的计算原理,结合国内某高炉炉役末期的热电偶温度和耐材配置开发了炉缸侵蚀模型,应用该模型计算出此高炉的炉缸侵蚀曲线,利用该高炉的大修解剖调查结果对炉缸侵蚀模型的理论计算进行了验证,并对结果进行了分析.     

高炉炉缸炉底侵蚀模型的研究与开发

采用边界元方法建立某一大型高炉炉缸炉底的侵蚀推测二维模型,能够推定高炉炉缸炉底侵蚀线的位置和形状,及时了解炉衬侵蚀状态。从计算所得的侵蚀图来看,侵蚀轮廓是比较合理的,与实际侵蚀情况非常相近。     

采用节点侵蚀模型设计高炉炉缸

节点侵蚀模型（NWM）用于解释和量化高妒在一代炉役生产过程中出现炉缸不同侵蚀面的原因。在炉缸设计过程中可根据NwM模型选用合适的耐火材料。NWM模型基于三个关键参数：铁水和炉衬交界面的温度（Ti）、一个节点和相邻节点间的温度差（△Ti）、铁水流和铁水-炉衬界面的温度差（T^∞-Ti）。若设计和结构标准以炉衬达到最耐用为基础，那么根据NWM模型，Ti、△Ti需取最小值，T^∞—Ti需取最大值。     

昆钢新区2500m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型

为了分析投产初期高炉炉缸炉底的温度分布情况,以经典传热模型为基础,采用有限元计算技术,建立了昆钢新区2 500 m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型。本模型以高炉开炉初期温度为基础,绘制出炉缸炉底温度场分布曲线,模型计算值与热电偶实测值相比,误差在-6.52%~+7.69%的范围内,表明模型计算较为准确。根据模型计算结果,提出了加长风口小套长度、提高鼓风动能和加大死铁层厚度等工作建议,为制定高炉合理的操作维护方针和完善高炉长寿设计提供重要参考。     

高炉炉缸侵蚀

炉缸是高炉最重要的部位，高炉的一代工作寿命主要取决于炉缸耐火材料的侵蚀行为。弄清炉缸侵蚀的机理，监测和控制侵蚀的过程，对延长高炉一代寿命是非常必要的。     

高炉炉缸炉底侵蚀机理研究进展

高炉炉缸炉底的破损状况直接影响着高炉寿命,其研究正日益受到冶金界的普遍重视。介绍了高炉炉缸炉底侵蚀机理的国内外研究近况,为将来采取措施消除应力损坏,延长高炉寿命提供了有益的依据。     

2500m~3高炉炉缸炉底侵蚀监测模型的开发与应用

高炉炉缸炉底是影响高炉寿命的限制性环节之一。为了避免发生严重侵蚀甚至烧穿等重大事故,针对马钢2 500 m~3高炉,开发了利用热电偶或者冷却设备数据监测炉缸炉底侵蚀监测模型。采用该模型,监测了马钢2 500 m~3高炉的炭砖残存厚度变化。该模型可用于判断炉缸炉底是处于侵蚀阶段还是处于堆积阶段,对高炉操作者分析、判断和调节炉况有指导作用。     

鞍钢7号高炉炉缸侵蚀状态的预测

以鞍钢７号高炉自焙碳砖陶瓷砌体复合炉缸的热流强度、炉缸内各测温点和渣铁温度为依据，利用最小意味着回归分析方法提出了炉缸侵蚀状态的预测方法。此方法预测的等温线能形象和较真实地模拟炉缸温度分布和侵蚀状况，可为高炉操作提供重要参数并为判断炉缸的侵蚀状态提供重要依据。     

基于有限元法的高炉炉缸炉底侵蚀模型的研究及应用

采用有限元法求解高炉炉缸炉底侵蚀模型,利用边界单元变形方式模拟侵蚀边界,采用最小二乘法将参考点温度计算值与实际测量值的离差平方和最小值作为优化判据,修正侵蚀边界的方向及幅度,从而快速逼近实际侵蚀线位置。该模型用于推定高炉炉缸炉底1 150℃等温线的位置和形状,以便了解和分析高炉炉缸炉底侵蚀情况。模型应用结果表明,采用有限元法计算高炉炉缸炉底温度场分布,具有计算速度快、计算结果精确可靠等优点。     

基于大数据技术的炉缸侵蚀模型

针对高炉炉缸侵蚀的问题,介绍了高炉炉缸智能技术研究进展,分析了实现炉缸内衬可视化的技术。基于炉缸侵蚀模型的比较及大数据预测模型的发展,提出了融合大数据技术的炉缸侵蚀模型技术思想。模型基于决策树和遗传算法优化的BP神经网络,将铁水成分及温度、冷却参数、操作参数作为输入参数,采用融合大数据技术的方法,构建了炉缸侵蚀预测模型。大数据技术为钢铁行业的发展提供了新思路,进一步推动了高炉智能化炼铁。     

重钢四高炉炉缸和炉底侵蚀研究

重钢四高炉的炉体破损调查中,发现在炉缸和炉底残砖上附着一层坚硬致密的含钛沉积物,有效地保护了内衬,使一代炉龄达12年。本文着重论述了沉积物的矿物成分及低钛渣冶炼的护炉机理。     

热应力对高炉炉缸和炉底侵蚀的影响

为了探讨热应力对不同材质构成的高炉炉缸砖衬的破坏作用,在计算温度场的基础上,应用热弹性理论和有限元法对高炉炉缸进行应力分布计算。计算结果表明：在用具有不同的导热性能和力学性能的耐火材料砌筑的炉缸内存在着应力集中现象,这是导致高炉炉缸破损的主要原因之一。     

COREX熔化气化炉区域模型及其理论燃烧温度

把熔化气化炉划分为炉缸区、风口区、填充床、流化床和自由空间5个区域。在已开发的COREX工艺整体静态模型的基础上,对各区域分别建立了物料平衡热平衡模型并联立求解。根据各区域内的物理化学进程设定各区域间边界的条件,模型计算可给出熔化气化炉内各区域的能量分布和物料流状况。利用区域模型还可计算喷煤对理论燃烧温度、炉缸渣铁温度、煤气量等的影响。     

浅析4#高炉的炉缸侵蚀预测模型

对4#高炉炉缸侵蚀预测模型的基本思路和方法进行了阐述，分析了该模型的设计原理和程序实现方法。