动态渣铁对高炉炉缸陶瓷杯和炭砖的侵蚀

以高炉炉缸常见的2种陶瓷杯和2种高导热炭砖为例,模拟高炉炉缸渣铁流动环境,进行动态渣铁侵蚀试验。从试样的宏观形貌、侵蚀质量、微观结构等方面研究了渣铁对陶瓷杯和炭砖不同的侵蚀作用,对不同的侵蚀区域进行了划分和讨论。研究发现:炉缸砖衬不可避免地会受到直接接触的液态渣铁的侵蚀,对于陶瓷杯,在"渣铁侵蚀区"的侵蚀最为严重,而炭砖的侵蚀较为均匀,不存在"渣铁侵蚀区";试样转速由25r/min提高到50r/min,试样的侵蚀加重,可见渣铁的环流作用会加剧炉缸砖衬的侵蚀。为了抑制渣铁对炉缸砖衬的侵蚀,必须提高砖衬抗渣铁侵蚀能力,同时应维持合理的渣铁流动,减弱炉缸渣铁的环流作用。     

基于脉冲燃烧控制的退火炉热负荷分配模型

脉冲燃烧控制技术以其良好的动态响应性、较高的炉温控制精度、较低的燃气消耗及污染物排放水平等优点,广泛应用于各类加热炉.对于立式退火炉而言,常见的加热模型有3种,即比例模型、窄带钢模型、正常模型.生产中操作人员可以根据带钢在加热段跑偏、瓢曲风险选择相应的模型,但上述这3种模型均无法避免因烧嘴频繁开启和关闭导致的辐射管骤冷...     

轧辊装配精度量化模型

热轧和冷轧产线轧辊的装配精度对轧机刚度对称性和轧制稳定性都具有十分重要的影响。轧辊的空间检测目前广泛采用激光跟踪仪进行测量,但仍缺乏一套有效的、系统性的模型来分析轧辊装配精度。建立了轧辊装配精度的数学模型,利用最小二乘法拟合衬板面及轧辊轴向中心线,提出了计算轧辊衬板的空间位置(对中值和开档值)及倾斜状态的定量方法。通过激光跟踪仪检测的真实轧辊数据验证了该模型,模型计算结果与以往采用的空间分析软件处理结果一致,二者相对偏差小于0.03%,进一步分析了该轧辊各衬板的对中值和开档值及倾斜状态,基于该模型开发的应用软件降低了以往检测数据处理的难度,提高了轧辊装配精度定量化分析的效率和能力,具有一定的现场应用价值。     

冷轧连续退火炉加热段出口带钢跑偏研究

针对冷轧板带在连续退火炉加热段出口"蛇形跑偏"以及瞬间跑偏问题,计算连续退火炉炉辊热凸度,用回归的方法确定炉辊热凸度对跑偏的影响。进而设计出加热段出口防跑偏预警程序,能对带钢在加热段出口跑偏进行预警,并及时调整加热段模型参数以及升降温速率。将该程序应用于首钢京唐冷轧某连退机组,解决了由于炉辊热凸度变化导致的带钢在加热段出口跑偏问题。     

合理调整高炉风口参数的数学模型及措施

 合理调整风口对大型高炉吹透中心、活跃炉缸十分重要。目前,实际操作常常认为增加风口长度、增加风口回旋区深度、缩小风口面积能提高风速,进而提高鼓风动能,以利于吹透中心。建立了调整风口参数的数学模型,并以某厂3 200 m3高炉为例,给出了在总风量不变的条件下,增加1个风口长度、减小1个风口面积以及多个风口尺寸调整时,各风口风量、风速和鼓风动能的变化。发现增加部分风口的长度时,对应风口风量、风速、鼓风动能降低。缩小少数风口的面积,会降低对应风口的风量;只有在缩小多数风口的面积时,已调整的风口风速和鼓风动能才可能提高,而未调整的风口风量、风速和鼓风动能提高幅度更大。根据该数学模型,定量化给出该高炉调整风口的相关参数,可用于调整炉缸煤气流的均匀性,维持高炉稳定、顺行。     

铜冷却壁冷却恢复技术的传热过程

 铜冷却壁在正常状态时由于良好的导热性,在其热面形成稳定的渣铁壳,起到保护冷却壁的作用。近几年,高炉的铜冷却壁水管损坏时有发生,而当冷却壁水管损坏1或2根时,冷却壁能否继续正常工作值得研究。计算了铜冷却壁在水管完好和部分水管损坏时的温度场分布,发现单根水管损坏使热面温度急剧升高近110℃,加剧冷却壁烧损,需及时恢复冷却壁的冷却能力。通过用金属软管修复破损水管,分析了软管直径、水速、水管填料的导热系数等因素对冷却壁温度场的影响。结果表明,软管在允许条件下应选用较大内径,选取较大导热系数的填料。利用软管修复单个水管后,壁体最高温度下降约90℃,对于损坏少数水管的冷却壁能有效修复。     

内铸钢管水冷炉喉钢砖温度场和应力场计算

 利用数值模拟的方法研究了边缘煤气流过分发展对炉喉钢砖的影响。建立了水冷式炉喉钢砖模型,计算了其在不同煤气温度下热面的温度分布和应力差异以及水管和内部耐材表面的最高温度和最大应力。结果发现,煤气温度从500℃升高至1100℃,钢砖的热面最高温度上升约500℃,热面高温区域应力迅速增大,导致钢砖破损加剧,因此需借助布料等上部调节手段,控制边缘煤气流过分发展,防止形成边缘“管道”,确保钢砖正常、稳定地工作。     

高炉烘炉质量的研究

高炉烘炉质量直接影响高炉长寿,通过建立炉缸炉底砖衬传热模型,以1 080m3高炉烘炉阶段炉缸炉底温度数据加以验证。分析了烘炉时间、烘炉温度、冷却强度等因素对冷却壁与炭砖间填料温度的影响。结果表明在0.5m/s冷却水作用下,对于目前普遍采用的最高烘炉温度(600℃),填料最高温度仅为44℃,远低于要求的烘干温度,不能实现较好的烘炉效果。烘炉过程中需要减弱炉缸冷却甚至停水烘炉,适当提高烘炉温度,延长烘炉保温时间;停水烘炉时冷却壁最高温度仅为158℃,远低于铸铁冷却壁的安全工作温度。考虑到烘炉时热风的氧化性气氛,保证陶瓷质耐火材料严密覆盖在炉缸炉底炭砖表面,防止开炉前炭砖氧化烧损。通过插入冷却壁与填料交界面的热电偶温度分析炉缸砖衬的升温及保温,进而判断烘炉效果;并根据高炉固有的砖衬结构及设备参数,制定与高炉相匹配的烘炉制度。     

连续退火炉二级管温模型优化

连续退火炉热处理效率很高,主要用于生产抗张强度大和塑性强的带钢,其中加热段的温度控制直接关系到产品的质量,是退火工艺中最为关键的炉段。为了解决连续退火炉加热段管温控制偏差,以及一二级切换时的温度波动问题,本文对连续退火炉辐射管的加热模型曲线进行了优化,使得原来只有三种固定模式的连续退火炉二级模型可以根据当前产量和带钢温度对加热段辐射管温度分配进行动态计算。提高了带钢退火炉热处理的稳定性,进而提高了带钢产品质量。     

高炉烘炉质量的研究简

 高炉烘炉质量直接影响高炉长寿,通过建立炉缸炉底砖衬传热模型,以1080m3高炉烘炉阶段炉缸炉底温度数据加以验证。分析了烘炉时间、烘炉温度、冷却强度等因素对冷却壁与炭砖间填料温度的影响。结果表明在0. 5m/s冷却水作用下,对于目前普遍采用的最高烘炉温度(600℃),填料最高温度仅为44℃,远低于要求的烘干温度,不能实现较好的烘炉效果。烘炉过程中需要减弱炉缸冷却甚至停水烘炉,适当提高烘炉温度,延长烘炉保温时间;停水烘炉时冷却壁最高温度仅为158℃,远低于铸铁冷却壁的安全工作温度。考虑到烘炉时热风的氧化性气氛,保证陶瓷质耐火材料严密覆盖在炉缸炉底炭砖表面,防止开炉前炭砖氧化烧损。通过插入冷却壁与填料交界面的热电偶温度分析炉缸砖衬的升温及保温,进而判断烘炉效果;并根据高炉固有的砖衬结构及设备参数,制定与高炉相匹配的烘炉制度。