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     

安钢1号高炉炉缸侧壁温度异常升高的治理

对安钢1号高炉缸侧壁温度异常升高的治理经验进行了总结。1号高炉缸侧壁温度异常升高的原因主要是炉缸冷却壁与炭砖之间存在气隙、强化冶炼程度大,以及炉缸存在"象脚"状侵蚀。通过实施常规护炉措施,并配加含钛炉料进行护炉,1号高炉炉缸侧壁温度上升的势头得到有效的遏制,并把温度控制在安全范围之内。实践表明,以含钛炉料护炉技术为中心的综合护炉技术,对于延长炉役后期的高炉寿命是有效的。     

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。     

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。     

1000m~3高炉炉缸炉底破损原因分析

1 000m~3高炉炉缸下部及底部呈"圆锅底"型侵蚀,实际炉缸直径变大,炉底加深。缸炉底炭砖破坏的主要原因是K_2O、Na_2O和Zn的化学性侵蚀和铁水的浸入式侵蚀。为减缓炉缸和炉底炭砖侵蚀,建议改善显气孔率、抗碱侵蚀能力和抗铁水溶蚀性。     

半石质炭砖在高炉上运用可行性的调查研究

本文收集和分析了目前国内采用炭砖综合炉底结构的高炉炉缸、炉底侵蚀重新恶化的情况和原因,提出了采用结构致密、灰分低、抗碱性及抗氧化性较强、导热系数及抗压强度较高的半石墨质炭砖取代目前国内高炉所采用的普通炭碳,以达到延长高炉炉缸炉底寿命,适应高炉强化冶炼之要求。     

影响高炉炉底炉缸炭砖使用寿命的因素

对影响高炉炉底、炉缸炭砖使用寿命的因素进行了分析，认为作为长寿高炉炉底、炉缸炭砖必须具备高抗热应力、高抗碱金属侵蚀、高抗CO分解侵蚀、高抗铁水渗透、高抗氧化性能以及高抗铁水溶蚀性能。     

钛铁矿在高炉中的应用

在高炉炉料中适当的添加含钛物料目的有二: 1.防止高炉炉缸过早地被侵蚀,延长高炉寿命; 2.控制钢中的氮。 对于第一点,高炉操作人员大都知道并且含钛物料能有效地延缓高炉炉缸的侵蚀已被证实。日本、英国和澳大利亚的高     

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。     

邯钢8号高炉炉役后期的护炉及强化冶炼

对邯钢8号高炉炉役后期的护炉及强化冶炼实践进行了总结。根据8号高炉炉缸侧壁呈周期性“急性”侵蚀特征,在炉缸侧壁推算最薄处炭砖残余厚度仅401 mm的情况下,采取了强化冷却和监控、合理控制铁水硅钛含量、使用含钛炮泥、改善焦炭质量、调整出铁频次等常规护炉措施,在侧壁炭砖处于低温安全期时,仍然保持正常强化水平,甚至加风加氧进行强化冶炼。     

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。     

武钢1号高炉炉底与炉缸长寿新技术

武钢1号高炉改造性大修，炉底与炉缸采用长寿新技术：增大炉缸容积，加深死铁层；选用半石墨炭砖和德国的高密质炭砖；炉底冷却采用软水密闭循环，以及设置完善的检测设施。总结运用钒钛矿护护经验，以减缓或消除炉底与炉缸“环缝”、“熔洞”、“蒜头状”侵蚀，达到炉底、炉缸高校长寿的目的。     

Analysis of All-Carbon Brick Bottom and Ceramic Cup Synthetic Hearth Bottom

One of the bottlenecks of the blast furnace （BF） campaign is the life length of hearth bottom. The basic reason for the erosion of hearth bottom is its direct contact with hot metal. According to the theory of heat transfer, models of BF hearth bottom are built based on the actual examples using software and VC language, and the calculated results are in good agreement with the data of BF dissection after blowing out. The temperature distribution and the capability of the resistance to erosion for different structures of hearth bottom are analyzed, especially the two prevalent kinds of hearth bottom arrangements called ＂the method of heat transfer＂ for all-carbon brick bottom and ＂the method of heat isolation＂ for ceramic synthetic hearth bottom. Features of the two kinds of hearth bottoms are analyzed. Also the different ways of protecting the hearth bottom are clarified, according to some actual examples. After that, the same essence of prolonging life, and the fact that the existence of a ＂protective skull＂ with low thermal conductivity between the hot metal and brick layers is of utmost importance are shown.     

石钢0号高炉长寿炉缸的设计和使用效果

石钢新建0号高炉(420m^3)采用了陶瓷杯炉缸内衬，具体结构是：炉底满铺3层国产半石墨质炭砖，第4层满铺炭砖为进口微孔炭砖，炉缸铁口区域和铁口以下区域采用进口微孔炭砖；炉底炭砖上面为同心圆斜面压迫式砌筑的莫来石质陶瓷杯垫，陶瓷杯壁采用火块灰刚玉制品；渣口、风口区域砌筑大块灰刚玉组合砖。高炉投产后生产顺利．铁水温度比其他内衬结构有明显的提高。     

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。     

高炉炉缸炉底合理结构研究

从传热学的角度出发,通过对炉缸炉底温度场的分析计算,论证了炉底全部砖层的热阻并不只是一个统一的整体,总热阻相同而结构不同的炉底,温度场分布也不同,阐明了全炭砖炉底和陶瓷杯复合炉缸炉底存在的弊端及其根本原因,进而根据铁水和冷却水的不同影响范围,提出"避热"和"扬冷"的概念.给出了"扬冷避热型梯度布砖法"的炉缸炉底设计,并经过计算分析论证了该类型的炉缸炉底利于可再生的"自保护"渣铁壳的形成和稳定存在,不但可以延长炉缸炉底的寿命,还可以降低其成本及热量损失.     

Simulation of thermochemical and thermomechanical load in blast furnace hearth

All investigations made in the course of the present inquiry aimed at developing proposals for the optimisation of blast furnace bottom and hearth refractories by means of experimental tests. Furthermore, the tests are intended to develop new solutions for prolongation campaign life of blast furnace linings by applying the finite-element method. In the model calculations, particularly those bricks having a high thermal conductivity, showed high resistance to crack and spall formation. In comparison to standard or microporous grades, graphite containing carbon blocks lower the risk of tensile cracks. By additionally doping graphite containing grades with aluminium oxide and silicon, high resistance against pig iron dissolution and infiltration can be reached. Metallurgical coke content proved disadvantageous in the brick, because due to its high porosity the content can be infiltrated additionally into the porous binding matrix. Reduced flow in the brickwork and, thus, reduced convective heat transfer lead to reduced tensile levels in the brickwork. By adapting the pool depth and tap hole length, particularly the linings in the bottom and tap hole area will be relieved thermically. In addition to the required stability of coke particle size and its large particle diameter to ensure an equally distributed pig iron flow through the dead man, the dead man should also have good carburization capacities. When comparing the dissolving inclination by temperature reduction at the internal hearth wall side to the doping influence, it becomes clear that wear can be reduced much more efficiently by adding aluminium oxide than by increasing cooling measures.     

1800m3高炉炉缸炭砖侵蚀调查及机制分析

摘要：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受铁水冲刷程度严重的炭砖表面;21号~22号风口和相对应的8号~9号风口正上方对应着热风围管与送风支管连结的三岔口位置,侵蚀最严重;炉缸中锌与一氧化碳以及炭砖中的硅氧化物等物质反应生成氧化锌、硅锌矿和石墨等物质,并透过炭砖的气孔和通缝等逐渐渗入炭砖内部,致使炭砖体积发生膨胀,从而导致炉衬侵蚀。     

高炉炉缸环缝成因探讨

通过对武钢1号高炉1999年10月大修破损调查研究,发现炉缸碳砖破损状况与过去报导的有所不同。在高碱度负荷下,该高炉炉中位产生了平行于炉的至上而下的三条环裂。利用所得测试数据探讨了三条环裂的形成机理。