武钢4号高炉炉缸炉底侵蚀预测模型的开发与应用

针对高炉炉缸炉底侵蚀状况在线监测的需要,以武钢4号高炉为研究对象,开发出了基于有限差分算法的炉缸炉底侵蚀预测模型软件。模型通过实时计算高炉炉缸炉底的截面温度分布,以及1150℃等温线的位置,反映当前炉缸炉底的侵蚀状况。软件运行结果表明,4号高炉炉缸炉底侵蚀状况较好,截面温度分布合理,炉缸炉底处于安全生产状态。     

基于有限元法的高炉炉缸炉底侵蚀模型的研究及应用

采用有限元法求解高炉炉缸炉底侵蚀模型,利用边界单元变形方式模拟侵蚀边界,采用最小二乘法将参考点温度计算值与实际测量值的离差平方和最小值作为优化判据,修正侵蚀边界的方向及幅度,从而快速逼近实际侵蚀线位置。该模型用于推定高炉炉缸炉底1 150℃等温线的位置和形状,以便了解和分析高炉炉缸炉底侵蚀情况。模型应用结果表明,采用有限元法计算高炉炉缸炉底温度场分布,具有计算速度快、计算结果精确可靠等优点。     

莱钢2~#高炉炉底炉缸侵蚀分析与长寿改造

莱钢2#高炉因炉缸侧壁温度异常升高而停炉大修,在炉缸炉底拆除过程中,发现炉缸出现象脚侵蚀,炉底出现锅底状侵蚀等异常侵蚀现象。通过选用优质耐材、优化砌筑结构、完善炉底侵蚀监测系统,对高炉炉缸炉底进行了长寿改造,达到了预期效果。     

炉缸侵蚀结厚监测模型的研发与应用

介绍了基于遗传算法的炉缸侵蚀结厚模型的研发概况和主要模型功能,并结合某4 000 m3和5 000 m3大型高炉长期在线运行数据,着重对模型计算和侵蚀结厚监测模拟效果进行了验证.当炉底中心温度不断升高时,炉底侵蚀加剧,剩余厚度减小;当温度不断降低时,炉缸中心区域渣铁流动性差,炉底易形成导热系数较低的粘结物.模型计算结果与实际的温度变化趋势及炉缸活跃性表现相一致.     

有害元素对红钢3号高炉炉缸侵蚀的影响

近年红钢3号高炉(1 350m3)的有害元素负荷升高。为了确定炉缸侵蚀速度与有害元素入炉量的关系,应用热传导微分方程,建立了炉缸炉底二维传热模型,利用Matlab软件计算得到近2年1 150℃的炉缸侵蚀线分布。结果表明:红钢3号高炉炉底侵蚀速度从50mm/a上升至60mm/a,炉缸侧壁侵蚀速度由35mm/a上升至40mm/a,对比同期有害元素入炉情况,侵蚀速度随有害元素负荷升高而有所加快,但无明显象脚状侵蚀。     

宝钢1号高炉炉底侵蚀的初步调查

介绍了宝钢1号高炉炉底结构特点;根据炉底热电偶温度信息和计算模型,预测了开炉后两年炉底侵蚀状况;提出了加强炉底管理的重要性和具体措施。     

碳砖炉缸炉底热侵蚀的数学模型

武钢四高炉开炉初期原料供应、设备结构有不少问题,生产水平很低。1973年因炉身砖衬和冷却设备严重损坏准备停炉检修。为研究炉底侵蚀状况以决定大修或中修,作者用数学物理方法,以实测数据为边界条件,导出了碳砖炉底的热侵蚀计算式。计算结果与炉壳温度分布、残铁量等方法推算的相近。由于炉底侵蚀仅1米,决定四高炉中修。四高炉中修至今炉底状况良好,可认为推算是可靠的。作者还推导了碳砖炉缸的热侵蚀计算式。用此式计算的一高炉炉缸侵蚀尺寸与大修时的观测值也一致。     

邯钢5号高炉炉缸炉底砖衬侵蚀模型

根据传热学原理运用计算机技术编制了邯钢5号高炉炉缸炉底砖衬温度分布及侵蚀厚度计算表。该表简单、实用，计算结果直观，便于生产人员参考。     

石横特钢3号高炉炉缸炉底新增测点优化布置和侵蚀在线监测系统开发

石横特钢3号高炉开炉仅1年后炉缸炉底电偶温度急剧升高,为了对其侵蚀进行及时准确地监测,在原有50个测温点的基础上新增了45个测点,并根据炉缸炉底侵蚀机理研究对新增测点的位置参数进行了优化设计,进一步开发了包含凝固潜热和诊断知识库的三维非稳态侵蚀在线监测系统,实现了对炉缸炉底侵蚀内型、温度场、渣铁壳变化的在线计算,得知炉缸侧壁相同高度的圆周方向上侵蚀不规则,不同高度越靠近炉缸炉底交界侵蚀越严重,炉缸砖衬最薄剩余厚度为734mm,其原因可能是入炉碱金属负荷过高使得炉内焦炭劣化严重、炉缸中心焦堆透液性恶化,进而导致高温铁水在拐角处形成环流;由于隔热法炉底的缺点,炉底陶瓷垫整体侵蚀较严重,最薄剩余厚度为138mm。     

炉底侵蚀规律及中型炉停炉大修炉底中心温度界限的初步探讨

了解影响高炉炉底侵蚀因素,研究炉底侵蚀的规律,采取相应的措施,减少侵蚀;推算生产中炉底剩余厚度,确定停炉大修的炉底中心温度界限,这些都是生产中的重要问题。一、炉底侵蚀的过程和原因在高炉一代之初,炉底侵蚀快,开炉初     

迁钢1号高炉长寿设计的思想和理念

通过讨论炉缸炉底长寿技术的发展历程，总结首钢高炉长寿经验，提出高炉炉缸炉底长寿设计的思想和理念一控制炉缸炉底的象脚状侵蚀，避开炉缸的过度侵蚀，使炉缸炉底侵蚀向锅底状侵蚀的方向发展。本文详细介绍了首钢迁钢1号高炉本体炉缸炉底的设计和设计思想，经过数学物理模型计算，阐明长寿设计理念和理论计算的统一，并在首钢迁钢一号高炉本体设计中得到应用。高炉的长寿设计是内衬结构、冷却体系、检测自动化的结合，长寿设计尤为关键，科学的设计是高炉长寿的基础。     

高炉炉底侵蚀监测的数学模型

本文建立了高炉炉底侵蚀监测的轴对称数字模型，即通过求解控制高炉炉底传热过程的热传导方程，解得在假想侵蚀边界条件下有限个边界点的温度值，再通过正交试验的方法确定满足实测边界温度分布的侵蚀边界。计算所采用的数值方法是边界元素法（ＢＥＭ），边界的离散采用常数元离散，代数方程组的求解采用主元素消去法，所得计算结果与通过水电模拟实验所得的实验结果相吻合。     

安钢3号高炉增设炉底水冷装置的实践

1 概述 安钢3号高炉(300 m~3)于1992年6月投产,炉底采用高铝砖砌筑,自然冷却。1993年以来,高炉冶炼强度逐步提高,高炉强化生产使炉底温度持续升高,1994年10月上升到了838℃,炉底侵蚀严重,虽采取了加钒钛矿护炉等一系列措施,但炉底温度仍居高不下。为防止炉底烧穿,经过现场调查和理论     

宝钢2号高炉炉缸侧壁侵蚀原因及控制实践

通过分析宝钢2号高炉炉缸侧壁温度屡次升高的原因和操作实践的总结,证实铁水环流加剧是大型高炉炉缸侧壁侵蚀的主要原因.通过在正常生产中实施活跃炉缸操作、强化中心气流、控制炉底温度下降和加强铁口维护等操作方法,2号高炉成功地解决了炉缸侧壁侵蚀难题,效果显著.同时表明,加钛矿对维护炉底作用显著,而对控制侧壁侵蚀效果不大.     

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。     

昆钢新区2500m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型

为了分析投产初期高炉炉缸炉底的温度分布情况,以经典传热模型为基础,采用有限元计算技术,建立了昆钢新区2 500 m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型。本模型以高炉开炉初期温度为基础,绘制出炉缸炉底温度场分布曲线,模型计算值与热电偶实测值相比,误差在-6.52%~+7.69%的范围内,表明模型计算较为准确。根据模型计算结果,提出了加长风口小套长度、提高鼓风动能和加大死铁层厚度等工作建议,为制定高炉合理的操作维护方针和完善高炉长寿设计提供重要参考。     

高炉冷却壁及炉缸炉底工作状态在线监测

重点阐述高炉冷却壁及炉缸炉底在线监测系统各部分的特点、功能及应用效果。认为实时采集冷却水温和热电偶温度,选取合理的温度场计算模型,引入并完善"侵蚀及结厚诊断知识库",开发"正反问题"相结合的侵蚀计算方法,以提高模型的自适应能力,使计算结果和实际生产更加吻合,是实现高炉冷却壁及炉缸炉底在线监测的关键。     

炉缸内流动传热特性与侵蚀监测模型

 为了分析实际工况下高炉炉缸内流动与换热特性并对炭砖内侵蚀线进行预测,运用了计算流体力学(CFD)和二维快速反推算法的方法对炉底进行了数值仿真计算。研究结果表明,全尺寸炉底CFD模拟较好地展示了炉底流固区域的温度场和流场特征,测点温度与历史热电偶测温值小于5.2%,吻合效果较好;当炉体内存在气隙时,气隙左右分别形成极热区与极冷区,这与历史数据中热电偶温度骤变的现象吻合,且气隙厚度分别为10、20、30 mm时气隙左右温差相对于无气隙分别为原来的14.7、18.9、21.4倍;二维快反计算推演出了“象脚型”侵蚀的形状,最大侵蚀的位置在铁口下方1~3 m内,最小残余厚度与实际测值误差为13.5%,这与高炉实际侵蚀情况十分吻合。     

首钢迁钢1号高炉长寿设计

通过讨论炉底炉缸长寿技术的发展历程,总结首钢高炉长寿经验,提出高炉炉缸炉底长寿设计的思想和理念——控制炉缸炉底的“象脚状”侵蚀,避开炉缸的过度侵蚀,使炉缸炉底侵蚀向“锅底状”侵蚀的方向发展。首钢迁钢1号高炉炉缸炉底的设计,结合数学模型计算,实现了长寿设计。     

沙钢3号高炉炉缸炉底侵蚀结厚智能监测系统

高炉炉缸炉底耐材寿命是影响高炉一代炉役寿命的限制性环节,及时了解炉缸炉底的侵蚀情况并作出针对性调整措施至关重要。基于传热学、数值模拟、遗传算法等研究方法,结合炉缸炉底侵蚀、结厚的形成机理,利用炉缸炉底热电偶在线采集的温度数据,开发了沙钢3号高炉炉缸炉底侵蚀结厚智能监测系统。该系统还原了沙钢3号高炉整个炉缸炉底区域的温度场分布,实现了侵蚀结厚的动态模拟。此外,相比以往模型,本模型改进了人机交互方式,使炉缸炉底侵蚀结厚模拟结果以更加直观的图像与视频方式予以展示,从而使炼铁工作者更容易掌握炉缸炉底侵蚀现状及变化趋势。