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...     

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。     

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。     

莱钢银山1号高炉炉缸侵蚀调查

莱钢银山1号高炉累计已生产13年,单位炉容产铁量1 1000 t/m~3,利用大修机会,对炉缸侵蚀状况进行了调查。调查结果表明:①1号高炉炉底炉缸为典型的象脚状侵蚀,炉缸部位的UCAR炭砖表现出较好的质量;②炉底两层陶瓷垫完全侵蚀,侧壁的侵蚀并不严重,仍有相对完整的陶瓷杯壁,而且炭砖稳定附着至少500mm厚的渣壳,其主要安全隐患在于炉底第三、四层炭砖的龟裂、粉化和渗铁,有烧穿的风险;③铁口组合砖部位的异常侵蚀是另一个最危险的区域。     

武钢6号高炉中修破损调查

利用武钢6号高炉中修停炉的机会,对其炉衬和冷却器破损状况进行了调查,发现高炉风口组合砖已侵蚀殆尽,炉缸炭砖顶部未发现环缝侵蚀,炉缸圆周方向部分区域陶瓷杯尚有残存;高炉炉缸第5段、炉腹第6段冷却壁破损严重,破损部位主要集中在炉缸炉腹衔接部位;高炉炉腰第7段、炉身第8段冷却壁服役状况良好,未发生严重破损。通过分析认为,6号高炉炉缸可以满足一代炉龄15年的使用要求;炉缸炉腹冷却壁破损原因主要在于冷却壁结构不合理。为此,在中修后的6号高炉上改进了冷却壁结构设计,新型冷却壁服役效果良好,预计可以满足大型高炉的长寿要求和目标。     

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。     

略钢3号高炉内衬的破损状况与修复

对略钢3号高炉内衬的破损状况与修复进行了总结。3号高炉生产仅4年半,内衬就出现严重破损,炉缸侧壁径向侵蚀最深处达到610咖,炉腹至炉身下部径向侵蚀最深处约456mm。为此,采用炉缸整体浇注技术对炉缸进行了修复,采用湿法喷注技术对炉腹以上部位进行了内衬再造。认为炉缸整体浇注技术,能快速有效地实现炉缸陶瓷杯恢复和铁口修复,以及替代风口组合砖。炉缸及炉腹以上部位内衬修复后,高炉运行稳定,生产指标逐步改善,达到了预期目的。     

邯钢4号高炉炉缸炉底侵蚀分析

邯钢4号高炉一代炉役寿命9年2个月,停炉时发现炉缸炉底侵蚀呈典型的"象脚"状,炉缸侧壁尤其是炉缸和炉底的交界处侵蚀最严重,而炉底满铺炭砖侵蚀较轻微,呈"平锅底"形状。认为炭砖环裂是造成炉衬侵蚀的最大原冈,而锌、碱金属侵入炭砖环裂纹的两端,增大了炭砖环裂的程度,且锌对炭砖的破坏远比碱金属严重。     

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...     

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。     

柳钢4号高炉侧壁温度升高与侵蚀状态分析

为了进一步明确柳钢4号高炉炉缸侧壁温度升高原因和炉缸侵蚀状态,通过对柳钢4号高炉炉缸结构设计、原燃料质量和生产参数进行调研分析,结合炉缸侧壁温度的变化规律和炭砖残厚的计算,分析了炉缸侧壁温度升高原因及侵蚀状态。结果表明,4号高炉炉缸冷却能力和炉缸侧壁温度监测仍有待加强;除侧壁炭砖侵蚀外,原燃料质量波动和冶炼强度增大等也是炉缸侧壁温度上升的重要原因;炉缸侵蚀最为严重的部位在铁口中心线以下1.9 m的位置,表现为“象脚”侵蚀。     

高炉风口喂钛线位置对护炉影响的数值模拟

高炉风口喂钛线是维护炉缸局部侵蚀部位的措施之一.采用数值模拟方法分析了喂钛线后炉缸铁水中钛化物的迁移规律,讨论了喂入位置对护炉效果的影响.计算结果表明:不同喂入位置条件下,钛化物的迁移路径和分布相差很大.当风口喂入位置距铁口较远时,钛化物在炉缸侧壁、炉缸底面上均有分布,有利于维护对应位置的炉缸侧壁、炉底侵蚀区域;喂线位置距铁口较近时,可维护炉缸侧壁区域,较难保护炉底部位.由此可见,应综合考虑侵蚀部位、铁口位置特点,选择最佳喂线护炉位置.模拟结果为生产实践所验证,表明数值模拟方法可作为选择护炉方式、优化喂线位置的参考依据.     

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。     

鞍钢4号高炉炉缸炉底破损调查

鞍钢4号高炉采用自焙炭砖加陶瓷砌体的复合炉缸炉底结构,大修时对炉缸炉底的破损情况进行调查,结果如下：炉缸环形炭砖断裂基本不存在,蒜头状侵蚀较轻。破损的主要原因是渣铁熔蚀、冲刷和渗铁。     

The Numerical Prediction of the Titanium Carbide Distribution in the Blast Furnace During Tapping Process: A Preliminary Study

To prolong the campaign life of the furnace hearth for high demand in the steel market, the theme of preventing the hearth wall from erosion phenomenon is worthily studied for steel industry. The titanium carbide (TiC) concentration distributions in the blast furnace hearth can be used to suppress the erosion phenomenon of the hearth wall. In this work, we solve the momentum and the thermal‐energy‐balance equations, as well as the mass transfer equation with chemical reaction effects to investigate the TiC concentration profiles in the hearth of Port Kembla no. 5 blast furnace (PKBF5) by means of a computational fluid dynamics (CFD) package, Fluent (version 6.2). As shown in the results, the elephant foot erosion and pot‐like erosion in the hearth may be restrained based on the calculated TiC concentration distributions. Additionally, this work illustrates that deadman type may be inferred based on the calculated TiC concentration profiles when the blast furnace is revamped.     

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The key of restricting blast furnace long campaign was in hearth area. Circuiting flow of hot metal was one of reasons for the elephant foot type erosion in hearth. The effects of dead-man state (sinking or floating) on flowing hot metal in hearth were investigated. The suitable salamander depths of blast furnaces were introduced through using experimental model, theoretical analysis, anatomical investigations and data regression. Three different points are summarized: salamander depth with the ratio of hearth diameter is greater than 25%, or between 22% and 25%, or between 15% and 20%. It points out deepening the salamander depth is helpful for alleviating circuiting flow of hot metal and preventing elephant foot type erosion in hearth.     

济源钢厂2号高炉设计特点及实践

济源钢厂2号高炉设计采用了一系列的先进设备和技术,如串罐式无料钟炉顶、薄壁内衬、炭砖+陶瓷杯式炉底炉缸结构、软水密闭循环冷却系统、关键部位采用铜冷却壁、炉前除尘等。高炉投产运行5年来,炉况稳定顺行,各项指标均优于设计指标,平均利用系数在3.3t/(m~3·d)以上,达到同类型高炉的先进水平。同时炉底陶瓷垫保存较好,杯垫下一层碳砖中心温度控制在600℃以内;炉底、炉缸侵蚀小,高炉冷却系统稳定,设计合理,生产实践取得良好效果。     

A Model to Simulate Titanium Behavior in the Iron Blast Furnace Hearth

The erosion of hearth refractory is a major limitation to the campaign life of a blast furnace. Titanium from titania addition in the burden or tuyere injection can react with carbon and nitrogen in molten pig iron to form titanium carbonitride, giving the so-called titanium-rich scaffold or buildup on the hearth surface, to protect the hearth from subsequent erosion. In the current article, a mathematical model based on computational fluid dynamics is proposed to simulate the behavior of solid particles in the liquid iron. The model considers the fluid/solid particle flow through a packed bed, conjugated heat transfer, species transport, and thermodynamic of key chemical reactions. A region of high solid concentration is predicted at the hearth bottom surface. Regions of solid formation and dissolution can be identified, which depend on the local temperature and chemical equilibrium. The sensitivity to the key model parameters for the solid phase is analyzed. The model provides an insight into the fundamental mechanism of solid particle formation, and it may form a basic model for subsequent development to study the formation of titanium scaffold in the blast furnace hearth.     

沙钢3号高炉炉缸安全评估分析

为探究沙钢3号高炉炉缸侧壁温度升高原因,对沙钢3号高炉开炉以来的热电偶温度数据及热流强度变化趋势进行统计,并计算了炭砖的残余厚度。结合3号高炉的死铁层深度及冷却系统设计等参数,对炉缸侧壁温度升高的原因进行了解析。结果表明,沙钢3号高炉炭砖侵蚀薄弱区域处于铁口下方1~2 m,最薄位置处于西铁口,炭砖残余厚度约为517 mm。结合高炉炉缸设计发现,其炭砖侵蚀严重区域处于炉缸冷却壁薄弱位置,且与炉缸死料柱角部位置有关。研究相关结果可为国内大中型高炉设计提供相关指导。