转炉炉壳采用汽雾冷却时的瞬态温度场及应力场研究

大型转炉用镁碳砖炉衬后,炉壳温度急剧增加,已超出炉壳材料的蠕变温度,造成炉壳蠕变变形.采用汽雾冷却技术可对转炉炉壳实施温度控制.利用有限元法模拟了炉壳实施汽雾冷却的瞬态温度场和炉壳瞬态应力场.     

转炉炉壳的蠕变变形模型

转炉炉衬采用镁碳砖后，炉壳温度可达450℃或更高，造成炉壳蠕变变形，通过转炉炉壳蠕变变形影响因素的分析和ANSYS软件建立了炉壳蠕变变形的计算模型，有限元模拟计算结果与现场测量值基本吻合。     

宝钢300t转炉炉壳变形测试研究

针对宝钢炼钢厂三座转炉炉壳发生的严重变形问题,通过现场测试,分析了炉壳变形的状态及规律,指出转炉使用镁碳砖炉衬后炉壳温度升高是造成炉壳变形的主要原因,并提出了解决这一问题的措施和建议。     

控制转炉炉壳蠕变变形

转炉采用镁碳砖炉衬后，炉壳温度急剧增加，炉壳的局部区域会发生永久变形。分析认为：炉壳的永久变形是由于蠕变变形引起，而不是塑性变形引起，给出了影响蠕变变形的因素，指出了控制炉壳蠕变变形的策略。     

转炉炉壳变形及其控制

大型转炉用镁碳砖炉衬后，炉壳温度可达４７０℃或更高，造成炉壳蠕变而变形。研究了转炉炉壳变形的状态及规律，分析了炉体机械应力、温度应力及膨胀应力。并通过蠕变实验预测炉壳的残余寿命。还介绍了改善及控制炉壳变形的整形技术和冷却技术。     

宝钢转炉炉壳长寿实践

为了提高炉龄,高导热镁碳砖在转炉上得到了普遍使用,钢水向炉壳的热传导由此也大幅提升,使炉壳表面温度维持在高温区域,从而引起了转炉炉壳变形加剧,导致转炉炉壳使用寿命缩短,影响正常安全生产.概述了宝钢在转炉炉壳长寿方面所做的一些工作,包括炉壳整形、耐蠕变的炉壳钢板研制及炉壳冷却技术的开发,并讨论了这些技术的效果和局限性.     

汽雾冷却时转炉炉壳温度场的有限元分析

转炉炉衬采用镁碳砖后,炉壳温度大幅度上升,导致炉壳产生蠕变,利用汽雾冷却技术可对炉壳温度实施控制。以有限元为手段,利用ANSYS软件包,对具有大型复杂结构、复合传热和汽雾冷却等复杂工作状态下的转炉炉壳温度场进行了分析。合理配置了冷却时间、水流通量等冷却参数,达到了抑制炉壳蠕变的目的,从而为汽雾冷却炉壳系统设计和炉体维护技术提供了参考。     

热风炉炉壳整带更换实践

京唐公司热风炉运行5年后,炉壳本体及焊缝存在不同程度的开裂漏风情况,2~#高炉1~#热风炉尤为严重。经过多次补焊,母材已严重变形,炉壳劣化加剧。为彻底解决应力腐蚀问题,本次将第十五带炉壳板整体更换,焊前进行预热,焊后进行无损探伤,保证焊接质量。为有效监测炉壳应力变化趋势,在焊缝和母材上布置10个应力检测点,全方位监测热风炉应力变化情况。     

微碳铬铁精炼电炉的零电位线埋设及其特性

本文论述了微碳铬铁精炼电炉采用镁砖砌炉时，在不影响产品质量的前题下，埋入一条导电的镁碳砖作为零电位线，以便准确地测定三相电极的二次电压，经对比实验表明，与炉壳作为零电位线相比差别不大。     

转炉初渣.终渣对含碳耐火材料的侵蚀研究

转炉初渣、终渣对质量不同的两种镁碳砖和镁白云石碳砖的侵蚀试验表明:初渣比终渣的侵蚀能力要强。粒度较大且在相同的工艺下制做的镁碳砖、镁白云石碳砖的抗渣性相近。并由此探讨了初渣对镁碳砖、镁白云石碳砖的侵蚀性能。粒度配比对砖质量的影响以及初渣、终渣对镁碳砖、镁白云石碳砖的侵蚀机理。     

150t复吹转炉炉体温度及应力场的有限元分析

转炉在服役过程中,存在炉壳热变形过大、耐火砖破裂等问题,直接影响到设备的安全运行,分析炉体的温度和应力分布,能为优化炉体冷却系统、避免应力集中提供支持。为此,建立包括非水冷式托圈、炉体与悬挂结构的转炉整体有限元模型,考虑炉体与托圈、悬挂之间的相互热辐射,采用ANSYS仿真软件研究炉体的稳态温度场,并对炉体的机械应力和热应力进行分析。结果表明,工作层炉衬热面温度为1 600℃时,炉壳的上锥段和炉身部位温度较高,最高可达435℃,接近炉壳的蠕变温度,有限元模拟结果与工业数据基本一致;炉体的热应力要远大于机械应力,炉衬的热面等效应力较大,易出现裂纹;炉壳的温度和应力分布在结构过渡处会有明显突变。研究结果可为炉体冷却和炉型设计提供理论依据。     

宝钢300t转炉新炉型炉壳有限元法强度分析研究

对宝钢 30 0t转炉新炉型炉壳进行了有限元强度分析 ,计算结果表明 ,该炉壳在机械荷载 (炉体自重和钢水重力 )、温度荷载及热膨胀压力等联合作用下所产生的综合应力 ,在转炉炉壳的许用应力允许值之内 ;其所产生的变形 ,也在新炉型炉壳的刚度设计范围内。     

高炉炉底密封板上翘机理及预防措施

 国内一些高炉发生了高炉炉底密封板上翘现象,一些高炉炉底密封板上翘高度甚至达到了100～140 mm,出现炉底变形成锅底状、局部漏煤气、炉底冷却效果变差等现象,严重影响高炉的长寿和高效生产。通过建立高炉炉缸炉底温度场和应力场数学模型,分析砖衬异常膨胀、砖衬受热膨胀和炉底密封钢板厚度、膨胀缝及缓冲泥浆等因素对炉底密封板上翘高度的影响。结果发现,由于炉缸砖衬的异常膨胀,在风口组合砖位置产生较大的向上压力,最终导致高炉炉底密封板产生较大程度的上翘,而砖衬正常受热膨胀不会导致炉底密封板的明显上翘。碱金属、锌、铅等有害元素在高炉内富集、累积可以导致砖衬异常膨胀,是炉底密封板上翘的主要原因。炉底密封板厚度的增加会对炉底密封板上翘产生有效的阻碍作用。合适的膨胀缝和性能优良的缓冲泥浆可以吸收砖衬受热膨胀,但是不能解决砖衬较大的异常膨胀。为了抑制和减少高炉炉底密封板上翘现象,需要在风口组合砖与炉缸砖衬之间预留合适的膨胀缝;避免风口大套前端嵌入炉缸砖衬内部;严格控制有害元素入炉量,提高高炉排出有害元素的能力。     

转炉炉口焊接用旋转水冷保护筒的开发与应用

转炉水冷炉口开裂漏水易引起钢水爆炸及炉衬耐火砖粉化脱落等危害。为了避免焊接转炉水冷炉口时1 000℃左右的高温辐射,开发了旋转水冷保护筒装置,提高了焊接质量,确保了施工安全,每次焊接转炉水冷炉口的时间缩短30 m in。     

齿轮钢连铸坯高温特性实验研究及应用

针对齿轮钢代表性钢种20CrMnTiH连铸坯进行高温力学性能和高温热膨胀性能实验研究,充分认识连铸坯的两种高温特性在凝固和冷却过程对形状和尺寸影响,分析连铸坯产生应力、变形和热裂纹的原因,为连铸设备和工艺设计提供科学依据,保证齿轮钢产品质量。     

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。     

转炉炉衬不同膨胀间隙的炉壳热应力有限元分析

根据实际转炉建立几何模型.以有限元为手段,分析了转炉耐火材料在砌筑时设置不同的膨胀间隙对炉体热应力的影响.以便为转炉砌炉时提供依据.     

武钢转炉炉龄攻关总结

从本厂转炉实际情况出发,针对生产中的薄弱环节,有计划进行转炉炉龄攻关。重点在提高镁碳砖实物质量、开发复合镁碳砖和整体出钢口砖、细化综合砌筑、改进冶炼操作、采用挂渣护炉、控制末期渣成分等方面进行攻关。由于各级领导重视,各专业人员通力合作,攻关项目得以落实,创2077炉本厂历史最高炉龄和全年平均炉龄1602炉的历史最好水平。     

钢包透气砖填缝用刚玉捣打料生产与应用

以白刚玉、棕刚玉为主要原料,加入适量的结合剂、促烧剂和外加剂等制成一种适用于钢包透气砖填缝用的刚玉捣打料.在本钢炼钢厂180 t钢包上使用结果表明:采用刚玉捣打料消除了包底砖热膨胀对透气砖产生的剪切应力影响.透气砖吹通率和使用寿命均有大幅提高.     

Critical Heat Flux of Blast Furnace Hearth in China

The critical heat flux surveys of thirteen Chinese blast furnaces were carried out.The mathematical model of hearth bottom was established and the temperature field was simulated by utilizing the method of inverse problem based on the collected parameters and temperature data.The critical heat flux and dangerous critical heat flux of hearth were defined and analyzed as well as the initial and investigative critical heat flux of hearth,and the influences of thermal conductivity and residual thickness of carbon bricks on critical heat flux were discussed.The relationships between critical heat flux of stave and hearth bricks were also compared.It is found that the dangerous critical heat flux of these blast furnaces ranged from 9.38 to 57kW/m2.Therefore,there was no uniform critical heat flux of hearth due to the structure design,refractory materials selection,construction quality of hearth and other factors.The heat flux should be lower than the critical heat flux with corresponding thickness of carbon bricks to control the erosion of hearth.The critical heat flux of stave would be much lower than that of hearth bricks with the air gap.However,the critical heat flux of stave should be higher than that of hearth bricks when gas existed between furnace shell and staves.