1800m3高炉炉缸炭砖侵蚀调查及机制分析

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...     

包钢3号高炉炉缸炉底破损调查

对包钢3号高炉炉缸炉底破损状况进行了调查,并对炉缸炉底的侵蚀原因进行了分析。结果表明:炉缸炉底存在"象脚状"侵蚀,侵蚀部位在炉缸炉底交界处,侵蚀的最薄处炭砖残存厚度只有400mm,侵蚀了800mm;风口下方砖衬侵蚀较为严重,风口下方6层大炭砖环裂较为明显,环裂是造成高炉大炭砖破损的主要形式;炉缸自上而下的黏结物中都有碱金属、锌等有害元素的存在,有害元素大量沉积、渗透侵蚀和炭砖体积膨胀是3号高炉炉缸破损的重要原因。     

高炉炭砖侵蚀机理分析

首钢迁钢2号高炉开炉2年后炉缸便发生水温差异常升高现象,长期被迫加钛护炉,控制冶炼强度。研究炭砖的侵蚀是探索炉缸侵蚀的关键。通过化学成分分析、SEM和EDS等手段,研究2号高炉炉缸炭砖异常侵蚀状态和机理。结果表明,13号风口下方象脚区炭砖主要受铁、钾、硫等侵蚀,其中铁的侵蚀深度最深;20号风口下方象脚区炭砖除受铁、钾和硫侵蚀外,受锌侵蚀也较为严重,但锌的侵蚀深度小于铁、钾和硫的侵蚀深度;出铁口区炭砖主要受锌和硫侵蚀,该区炭砖附近存在串气现象,炭砖表层有裂纹,裂纹处主要为锌和硫。炭砖芯部存在混料不均现象,其将导致碳砖随着炉缸温度和压力的变化而产生裂纹。     

方大特钢1号高炉炉缸侵蚀形貌及原因

对方大特钢1号高炉炉缸炉衬及沉积物等进行了调查取样分析研究。研究结果表明:在铁口中心线下方0.8～1m处,即炉缸第8、9层炭砖位置侵蚀最为严重,尤其在第7、8号风口方向,其残厚约50mm,并发现有大量有害元素富集的现象;炉缸炭砖的侵蚀主要是由脆化层的形成与脱落、铁水环流以及铁水渗炭等因素综合作用的结果;此外,炉缸侧壁与炉缸底部形成了大量的富钛层,厚度约40 mm,虽然炉缸侧壁与炉底的富钛层的钛析出相均为TiC_(0.3)N_(0.7),但两者的形貌差异较大。     

本钢7号高炉炉缸破损调查分析

本钢7号高炉炉缸2段冷却壁热流强度最高达213MJ/(m^2·h),且7～10段铜冷却壁漏水严重,被迫停炉大修。停炉大修期间进行了破损调查,结果表明:炉缸侵蚀呈"象脚"状;侵蚀最严重的区域为2～5号风口下方,炭砖最小残厚340 mm;热流强度最高区域为26～27号风口下方,热流强度213 MJ/(m^2·h),炭砖最小残余厚度390 mm。     

首钢股份1号高炉炉缸侵蚀状况剖析

结合首钢股份1号高炉炉缸破损调查结果,从有害元素、焦炭质量、铁水含碳饱和度、死料柱及炉役后期频繁停炉的影响等方面,对炉缸侵蚀原因进行了剖析.破损调查结果表明,炉缸呈现出“象脚形”侵蚀,最为严重的侵蚀部位在铁口中心线下方2.1～2.4m之间,侵蚀最严重部位炭砖残余厚度330 mm,位于25号风口下方.认为炉役后期死铁层加...     

武钢1号高炉炉缸破损调查及炭砖侵蚀机理

掌握武钢1号高炉炉缸的侵蚀状态，明确炭砖的破坏过程及其侵蚀机理，对指导高炉操作、延长高炉使用寿命具有重要意义。通过钻芯取样对武钢1号高炉炉缸开展了破损调查，采用化学分析、光镜、电镜等手段研究了炉缸残余炭砖的侵蚀特性。结果表明，武钢1号高炉炉缸整体呈“锅底”状侵蚀，近铁口区域的侵蚀相对非铁口区更加严重，自铁口中心线向下，残余炭砖的完好层长度逐渐变短，破损层长度逐渐变长。有害元素K在炭砖内的存在形式为硅铝酸盐，Zn和Na元素在炭砖内的存在形式主要为氧化物，Pb元素在炭砖内的存在形式为硫化物。沿着炉缸半径方向，残余炭砖的体密度先增大后减小，在有害元素富集区域达到最大。炭砖结构被破坏主要原因是热应力、有害元素的富集和铁水渗透。     

兴澄3号高炉炉缸破损调查及机理分析

对兴澄3号高炉炉缸炭砖宏观破损状况及微观形貌进行调查研究,绘制炉缸侵蚀内型,分析炉缸破损的主要原因及侵蚀机理。调查结果表明:3号高炉经过一代炉龄的生产,炉缸侵蚀为"宽脸"型侵蚀,侵蚀严重区域主要位于铁口下方1.35m～1.85m,侵蚀最严重区域主要集中在1#和3#铁口区域;碳不饱和铁水对炭砖的熔蚀和有害元素侵蚀是3号高炉炭砖破损的主要原因。     

高炉炉缸圆周工作状态对侧壁炭砖寿命的影响

结合某厂1900m~3高炉,探析了高炉炉缸圆周工作状态对侧壁炭砖寿命的影响。认为,热风围管三岔口会造成圆周方向风口鼓风动能不均,这种不均导致了炉缸炭砖圆周侵蚀的不均,除最常见的铁口下方三角区之外,侵蚀最严重的往往集中于三岔口下方和对面的象脚处;渣铁由风口呈抛物线形向炉内喷射,纵向形成涡流,横向就近流向铁口,渣铁涡流与横流导致了炉缸象脚侵蚀,风口鼓风动能为纵向涡流提供了动力源;在铁口下方三角地带形成的高流速高热容区,导致了铁口下方三角区的侵蚀。     

浅谈高炉炉缸异常侵蚀的原因及防治

通过对国内多座高炉炉缸的破损调查发现,在圆周方向上,铁口附近炉缸侧壁的炭砖侵蚀比较严重;在高度方向上,铁口中心线以下区域,特别是铁口中心线下方1.0～2.0 m处的炭砖,侵蚀比铁口中心线上方区域严重;部分高炉的炉缸侧壁局部存在类似“老鼠洞”的侵蚀现象。导致炉缸异常侵蚀的原因主要有气隙影响传热、入炉碱金属负荷及锌负荷过高、高炉烘炉不彻底、高炉冶炼强度过高、风口漏水导致炉缸积水现象严重等。在高炉日常生产操作中,炉缸积水及气隙对炉缸的长寿及安全的危害应得到足够的重视,建议采取措施并形成一种常规管理制度,加强对炉缸积水及气隙的防治。     

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。     

湘钢1号高炉炉缸破损调查研究

在湘钢1号高炉停炉大修过程中,对炉缸进行了侵蚀测量和自上而下取样分析,重点对炉缸炭砖热面黏结物的物相组成和炭砖脆化层的形成机理进行分析。结果表明:炉缸自上而下的黏结物中都有锌、碱金属等有害元素存在,锌在铁口以上主要以鳞片状形式黏附在黏结物上,对炉缸炭砖具有一定的保护作用,而在铁口以下主要是通过铁水侵入炭砖空隙,在炭砖内膨胀破坏炭砖结构;炭砖脆化层的产生,主要是由铁水渗入、有害元素侵蚀和热应力破坏共同作用的结果 。     

鞍钢新1号高炉炉缸内衬破损调查

鞍钢新1号高炉生产7年零9个月后,在休风灌浆过程中发生炉缸渗铁事故。利用炉缸换衬机会进行了破损调查,取不同部位的残存炭砖、渣皮和黏结物进行理化性能检测,分析碱金属和锌在炉缸内衬的分布状况及钒钛矿护炉效果。结果表明,高炉炉缸炭砖异常侵蚀的主要原因有:炉缸冷却水量不足,冷却壁水管规格小,内衬温度监测点少;炭砖耐氧化侵蚀指标低;微孔炭砖小于1μm孔容积百分率指标偏低;碱金属和Zn的化学侵蚀。     

2600 m3浇注型高炉炉缸侵蚀形貌及侵蚀原因分析

为了明确浇注型炉缸的侵蚀特征与侵蚀机理，对国内1座2 600 m³浇注型高炉炉缸侵蚀形貌及侵蚀原因进行了研究。通过破损调查的方式，对停炉后的浇注炉缸进行测量与取样。破损调查过程中炉缸拆除采用逐层拆除方式，拆除过程中对炉缸侧壁浇注料残厚进行了人工测量；在炉缸浇注料与炭砖的结合区域发现了浇注料脆化现象，对浇注料脆化层进行了测量取样；炉缸热面浇注料中发现了明显的渗铁侵蚀现象，使用电镜、XRD等检测手段对服役后浇注料进行研究，明晰了高炉浇注型炉缸的侵蚀原因。研究表明，炉缸侧壁浇注料侵蚀严重的位置位于1号、2号铁口方位，高度上集中在铁口下0.5～1.5 m,其中1号铁口方位17、18层炭砖对应高度的浇注料残厚最小，为180 mm。在浇注料与炭砖界面处发现50～180 mm厚的脆化层，铁口方位的浇注料脆化层平均厚度小于非铁口区域脆化层平均厚度。电镜观察结果表明，炉缸浇注料热面侵蚀的主要原因为高温渣铁渗透侵蚀，浇注料脆化层的形成是高温物相转变、有害元素侵蚀等因素综合作用的结果。浇注型炉缸侧壁脆化层的产生，使得炉缸侧壁浇注料与炭砖结合区域出现气隙，破坏了炉缸的传热体系，使得炉缸浇...     

淮钢3号高炉炉缸破损调查及整体浇注

淮钢3号高炉第二代炉役寿命9年零2个月,单位炉容产铁量1.3247万t/m3.大修停炉时进行的炉缸破损调查发现:炉缸陶瓷杯壁被侵蚀干净,并已侵蚀至炉缸环炭;炉缸呈象脚状侵蚀,象脚区域侵蚀严重,最薄位置炭砖仅剩80 mm;炉底侵蚀较轻,2层陶瓷垫仍有1层保存完好.大修时采取炉缸整体浇注方式进行快速修复,并采用全风口+带风...     

衡钢高炉炉缸炭砖侵蚀过快的原因浅析

衡钢1号高炉大修投产后不到2年,炉缸个别点温度最高上升到900℃左右,危及安全生产,被迫停炉中修。停炉后观察发现,炉缸炉底呈“象脚状”侵蚀,炉缸第1层炭砖侵蚀严重,最薄弱处炭砖残余厚度仅240mm,从残铁口扒渣门两边炉缸第7～9层炭砖中部可见明显的环裂缝。认为1号高炉炉缸炭砖侵蚀过快的原因主要是:(1)高冶炼强度操作,且炉缸直径偏小,致使炉缸铁水环流强;(2)炉缸炉底耐材部分指标不达标;(3)炭砖冷面与冷却壁之间的炭素捣打料层存在气隙;(4)Pb、Zn及碱金属等有害元素控制不力;(5)铁口深度合格率低。     

建龙2号高炉炉缸破损调查与侵蚀机理研究

为防止炉缸炉底烧穿事故的发生,黑龙江建龙2号高炉生产7年零9个月后停炉大修。在高炉炉缸不同高度耐火砖、沉积物进行了调查取样,通过SEM—EDS、XRD、化学分析等手段,对耐火砖和沉积物的微观形貌、物相组成和化学成分进行了分析,认为炉缸炭砖侵蚀是热应力和化学侵蚀综合作用的结果。建议采用性能更加优越的微孔刚玉砖和抗铁水溶蚀性能较好的微孔炭砖,防止铁水渗透和碱金属等有害元素对炭砖的化学侵蚀,从而减缓炉缸炭砖的侵蚀速度,以实现高炉长寿。     

湘钢1号高炉炉缸侧壁温度升高的治理

简要分析了湘钢1号高炉炉缸侧壁温度升高的原因,重点阐述了侧壁温度升高的治理措施。认为,长期高强度冶炼加剧了渣铁对炭砖的冲刷,炭砖受到侵蚀是导致1号高炉炉缸侧壁温度升高的根本原因。通过采取提高冷却强度、使用钒钛炮泥和钒钛球护炉、降低冶炼强度、调整风口布局等措施,1号高炉炉缸侧壁温度降到了报警值以内,803C点温度稳定在520℃左右,703C点温度稳定在650℃并呈继续下降趋势,炉缸侵蚀得到有效控制。     

高炉铁水中硫加速炉缸炭砖侵蚀机理及对策

为了延缓炉缸炭砖侵蚀，分析了炉缸铁水硫含量变化趋势，研究了硫元素加速炉缸炭砖侵蚀机理，提出了现代大型高炉脱硫技术措施。结果表明：高炉-铁水预处理联合脱硫、使用高比例球团是炉缸铁水硫含量升高的主要原因；炉缸炭砖与碳含量欠饱和的铁水接触是炭砖侵蚀的直接原因，硫含量升高使铁水表面张力下降、黏度下降，提高了界面反应速率，增大了铁水中碳的传质系数，加速了炭砖侵蚀。在低渣比条件下，控制炉渣碱度在1.12～1.18,MgO含量在9%～12%,Al₂O₃含量在13.5%～15.5%,并提高铁水中碳、硅、磷元素含量，降低锰、钛元素含量，采用控制炉渣成分和铁水成分的协同脱硫技术，是现代大型高炉脱硫的有效措施。     

高炉炉缸耐火材料抗渣侵蚀性及挂渣性

 对高炉炉缸用炭砖及刚玉砖的抗渣侵蚀性及挂渣性进行了研究。在1 500 ℃高温条件下进行试验,探究现场高炉渣对炭砖及刚玉砖的侵蚀机理,通过SEM-EDS及XRD等手段分析侵蚀界面的微观组织结构和物相组成,并提出炭砖及刚玉砖挂渣理论。试验结果表明,高炉渣与刚玉砖在侵蚀界面发生反应,反应生成的镁铝尖晶石及刚玉砖中的Al2O3、SiC等高熔点物质阻碍高炉渣对刚玉砖的进一步侵蚀;高炉渣在炭砖表面未生成高熔点物质,炭砖因与高炉渣黏结点少而导致高炉渣对炭砖黏结强度差,从而形成炭砖表面渣皮周期性脱落。