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。     

武钢高炉炉缸炉底技术管理

对武钢高炉炉缸、炉底技术管理的主要经验进行了总结。武钢通过抓好高炉炉缸炉底设计、高炉操作以及炉缸炉底日常维护管理，使高炉炉缸、炉底各部位热流强度均处在受控范围内，大大延长了高炉炉缸、炉底的使用寿命。     

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。     

高炉自焙炭块炉衬技术的发展

50年代和60年代初期,我国单独采用高铝砖或粘土砖砌筑炉缸、炉底的高炉曾经发生过多次炉缸或炉底烧穿事故,不仅严重影响高炉寿命,而且危及人身设备安全,成为高炉生产的一个关键问题。实践证明,单用这类耐火材料根本不适应高炉炉缸的工作条件,特别是大高炉。1958年我国第一座炭块炉缸、炭块—高铝砖综合炉底的高炉问世后,情况发生了根本的变化,炉缸、炉底烧穿事故基本上消除了,效果十分显著。实践证明,炭块是高炉炉缸的理想炉衬材     

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。     

宝钢高炉炉型特点及其对操作的影响

合理的操作炉型与生产条件和冶炼制度相对应,并且按照高炉冶炼原理与煤气流运动分布规律相匹配。介绍了宝钢高炉的发展过程和各高炉的炉型特点,结合宝钢4座高炉炉型特征及煤气流分布特点,研究高炉操作炉型的演变规律,分析炉型结构差异对高炉煤气流分布的影响;探讨适合宝钢生产条件和操作制度的炉型结构,进一步优化炉型设计,摸索不同炉型高炉煤气流调剂控制技术,提升高炉煤气流控制技术和应对技术,实现高炉稳定顺行。     

延长高炉炉缸炉底寿命的探讨

本文根据武钢4号高炉破损调查和碳砖性能试验结果,分析了高炉炉缸炉底碳砖的侵蚀原因。依此结合高炉生产、操作实践提出了延长高炉炉缸炉底寿命的途径。     

安钢高炉炉缸侧壁温度升高综合治理技术

对安钢高炉炉缸侧壁温度升高综合治理技术进行了总结。7号高炉(450m~3)炉缸侧壁温度异常升高后,过采取提高炉缸部位冷却强度、调整高炉操作参数、加强炉前操作管理,以及钛护炉等措施,炉缸侧壁温度升高点渐下降到正常范围之内,并形成了安钢高炉炉缸侧壁温度综合治理技术。1号高炉(2200 m~3)炉缸侧壁温度异常高期间,应用了安钢高炉炉缸侧壁温度综合治理技术,使1号高炉炉缸侧壁温度异常升高得到了有效治理,较快地复到了正常生产。     

宣钢4号高炉炉役后期合理炉型控制实践

针对炉役后期高炉特点,4#高炉始终把合理炉型控制放在科技攻关的首要位置,逐步形成了适应原燃料条件变化及炉役发展的高炉操作控制体系。结合宣钢4#高炉生产攻关操作实践,解析和探讨炉役后期高炉合理炉型稳定控制技术基本规律,进一步优化和改进炉役后期合理操作炉型管控技术。     

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。     

太钢5号高炉炉况恢复分析

太钢5号高炉为现役大高炉寿命最长高炉,随着一代炉役寿命的临近,高炉顺行及指标受限于护炉需要,长期配加钒钛矿,炉缸活跃程度下降,极大增加了5号高炉气流控制难度,太钢炼铁厂为实现高炉长寿和顺行,在控制高炉炉况波动程度、失常恢复方面积累了一定操作经验。     

萍乡安钢4号高炉钒钛矿护炉冶炼实践

根据钒钛矿的冶金性能,结合萍乡方大钢铁有限公司安钢4号高炉的生产特点和钒钛矿冶炼对高炉炉墙、炉缸、炉底的维护作用,总结了4号高炉护炉期间高炉的操作注意事项和护炉效果。     

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。     

高炉钒钛渣护炉实践

本文通过对石家庄钢铁厂150M~3高炉加入承钢高炉钒钛渣(含TiO_215％～18％)护炉的总结,论述了钒钛渣护炉的意义及效果。在钒钛渣加入量为8～20kg/t铁后,使高炉冷却水温差明显下降,达到规定的要求;炉底升温速度明显减慢,起到了护炉作用。这对维持高炉后期操作的安全,延长寿命有促进作用。本文对与钒钛渣护炉有关的几个问题也进行了分析,以期使用者借鉴。随着高炉炉役的延长,高炉炉底侵蚀,炉体冷却系统破损日趋严重。主要表现为炉底温度升高,且上升速度加快;冷却水温差明显上升,超过规定要求。如果此时能抑制或缓解炉底侵蚀及炉体冷却系统的破损程度,对于维护高炉后期操作的安全,延长寿命是很有意义的。国内中小高炉一般寿命偏低的主要原因是炉腰以下冷却系统破损,炉缸、炉底侵蚀严重。高炉后期操作,人们担心下部烧穿。由进攻转入防守,限制了高炉生产指标的提高。石钢150M~3高炉除加强后期操作外,采用承钢高炉钒钛渣护炉,取得了显著效果。就石钢护炉实践谈几点看法:     

武钢高炉使用钒钛矿护炉的实践

一、问题的提出近年来,随着高炉冶炼强化程度的提高,炉缸炉底侵蚀问题重新引起了高炉工作者的重视,不少高炉炉役后期炉缸冷却壁的水温差大大超过了安全限度,有的甚至酿成了恶性事故。在武钢,虽然采用了冷却能力强的水冷炭砖炉底,延长了炉缸炉底寿命,但在近两年,几座高炉仍相继出现了炉缸局部冷却壁水温差突然升高现象。为了使水温差高的炉缸恢复正常,实现高炉安全长寿高产稳产,     

马钢2500m~3高炉炉底炉缸侵蚀模型的研究

针对马钢2500m~3高炉,利用有限元法、两点法及两者相结合的方法,开发了高炉炉底、炉缸侵蚀的数学模型,该模型可离线或在线监测高炉炉底、炉缸侵蚀状况。研究结果表明,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。     

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.     

武钢3~#高炉使用钒钛磁铁矿护炉研究

一、前言武钢3~#高炉有效容积1513米~3。高炉内衬炉底、炉缸部位采用碳砖砌筑。因炼铁生产任务紧,从一九七七年至今十来年未进行大修。由于在炉役后期生产中发现炉底、炉缸部位水温差有所升高,估计是高炉强化冶炼后,炉底、炉缸侵蚀严重所致。为了维持高水平生产,采取了加入钒钛磁铁矿进行炉底、炉缸维护。通过近两年的生产实践,用钒钛磁铁矿护炉确实起到了一定的作用,高炉利用系数有所提高。为了推广这一技术措施,对三号高炉的炉渣、生铁进行了分析研究,以便总结3~#高炉延长炉底、炉缸寿命     

鞍钢朝阳钢铁高炉炉缸管理实践

介绍了鞍钢朝阳钢铁高炉炉缸管理模式,通过建立炉芯和炉缸侧壁温度控制标准,对高炉炉芯和炉缸侧壁温度波动原因进行分析,并采取相应治理措施,确保了高炉生产稳定顺行,高炉生铁一级品率由63.6%显著提高至97.59%。