矿热炉“冷凝”炉衬技术的研究及其进展

介绍了矿热炉“冷凝”炉衬技术的研究现状和未来发展趋势,分析了矿热炉炉衬侵蚀边界的监测手段,提出国内“冷凝”炉衬技术研究应从以下4个方面开展:“冷凝”炉衬中凝固壳厚度动态变化机理、热电偶的精确测温技术、铁合金产品和炉衬材料选择及结构的对应关系、结合矿热炉冶炼特性和相关温度测量数据构建监测炉衬侵蚀的数学模型.     

高炉炉衬检测技术应用及展望

现代高炉寿命主要取决于耐火炉衬的剩余厚度,因此检测炉衬侵蚀状况十分必要。详细论述了电阻法、超声波法、声超声回波(AU-E)法、模型推断法等几种典型高炉炉衬检测技术的基本原理、结构、系统或设备及应用状况。通过对各种直接测量法和间接推断法的综合比较及评价,指出了高炉炉衬检测技术的未来发展趋势。基于炉内热电偶的有效温度读数和应力波发射等先进直接测量技术,并结合热模拟及结果输出和反馈的检测方法,将是未来监测生产高炉炉衬侵蚀状况的最完善方法。     

高炉炉衬检测方法的研究

针对高炉炉衬在生产过程中所起的重要作用,必须加强对炉衬的日常监视,发现问题及时处理,以免造成重大事故.本文重点介绍了几种常用的高炉炉衬的检测方法,包括热电偶法、电阻法、电容法、激光测距法以及多传感器融合检测法等,分析了这几种方法存在的不足之处,并给出了一种准确、可靠的高炉炉衬的检测方法.     

基于传热反问题的高炉炉衬侵蚀厚度的数值模拟方法研究

文章提出了基于传热反问题的高炉炉衬侵蚀厚度的在线动态实时预报方法,并提出了详细的技术方案和实施策略,为高炉炉衬侵蚀厚度的在线实时预报提供了新的解决思路.     

高炉炉身砌体烧损状况诊断

本文描述了应用双铠装多点热电偶和引进的遥距数据采集控制系统监测高炉炉身炉衬温度的分布,从而提供炉衬烧损状态,延长炉体寿命。该系统易于安装维护,抗干扰能力强,CRT共显示13个画面和160点的温度数据,并有打印报表功能。     

基于图像灰度统计分布的高炉温度场动态定标算法

通过高炉红外图像建立料面温度场是判断高炉煤气流分布形态的一种有效方法,温度定标是建立温度场的基本问题之一.在高炉复杂、恶劣的环境下,本文以高炉十字测温为基础,通过热电偶温度数据和图像对应区域的灰度分布统计,动态地建立温度定标关系.算法具有较好的自适应性,实际生产运行表明,温度定标关系较好地适应了高炉炉况的不确定性,准确地反映了高炉温度场的变化情况.     

基于冲击回波法的高炉炉衬厚度检测方法

在分析当前高炉炉衬检测技术的基础上,介绍了冲击回波法的基本原理和测试特点,并应用此方法对炉缸炉衬等进行了厚度测试研究及应用,试验表明冲击回波法能为高炉炉衬厚度监测提供一个新的有效手段,在高炉无损检测领域具有很大的应用潜力。     

高炉炉衬厚度检测技术

鞍山美斯探伤设备有限公司与鞍钢炼铁厂及鞍钢钢研所合作，研制出的ＧＣＨ－２０００型高炉炉衬厚度检测仪是一种高新技术产品，系统配有波形显示装置、数据显示装置及数据打印机，监视直观方便，可随时在线监视高炉炉衬的厚度变化．测量精度为±１０ｍｍ。介绍了该测厚仪的主要结构、工作原理及工业试验的一些情况。     

高炉炉衬厚度测定技术

高炉炉衬厚度测定技术ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅＬｉｎｉｎｇＴｈｉｃｋｎｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ１内容简介：高炉炉衬厚度测定技术是一项国内首创的、采用电阻法检测高炉炉衬厚度的新技术。该测量方法在国外尚未见应用。该技术可在线检...     

高炉炉衬厚度测定技术

高炉炉衬厚度测定技术ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅＬｉｎｉｎｇＴｈｉｃｋｎｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｌ内容简介：高炉炉衬厚度测定技术是一项国内首创的、采用电阻法检测高炉炉衬厚度的新技术。该测量方法在国外尚未见应用。该技术可在线检...     

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。     

气隙对高炉炉缸凝铁层的影响

摘要：高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将延长高炉寿命。采用三维数值模拟探讨了凝铁层的导热系数及炉缸区域气隙对高炉传热体系的影响;数学模型中凝铁层的导热系数采用修正后的结果,发现冷面附近的计算温度与热电偶实测温度不符,推断有绝热层（气隙）的存在。当绝热层（气隙）厚度在0.5～1mm时,计算温度与实测温度（正常炉况下）一致。通过引入绝热层（气隙）的概念对现有的传热模型进行了修正,绝热层（气隙）的厚度变化将影响炉缸凝铁层的厚度;发现当绝热层（气隙）厚度达到6.5mm时,凝铁层刚好完全消失;即绝热层（气隙）厚度的变化是影响凝铁层消失的主要因素,进而影响高炉长寿。     

高炉炉墙热负荷的传热学分析和研究

应用传热学理论计算了冷却器设计参数，炉衬厚度，渣铁凝固层厚度以及对流换热系数对炉墙热负荷的影响。结果表明：高炉炉墙的热负荷与冷却水管直径，冷却水管间距和镶砖的导热系数成正比，与冷却水管距冷却壁热面的距离，镶砖厚度和面积成反林；改变冷却壁的设计参数虽然使炉墙的热负荷增大，但炉墙的热面工作温度却反而降低。这有利于保护炉衬。     

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。     

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In order to improve the accuracy of calculation for erosion of lining of blast furnace hearth and shorten the calculation time, quasi- 3D dimensional method was used for calculation of erosion for shaft section of lining of blast furnace hearth. The calculation used the correction item of circumferential heat transfer to replace circumferential heat transfer and gave the treatment method for correction item of circumferential heat transfer. The erosion model for axial section of lining of hearth was established by using ANSYS software. The successive approximation method was adopted to modify the boundary of erosion, then the steady- state calculation was done. The calculation steps of quasi three dimensional method was described. The difference between the models established by 2D method and quasi- 3D method was analyzed by actual example. The simulation results show that quasi- three- dimensional method has a smaller amount of calculation but higher accuracy than two- dimensional method, which verifies that quasi- three- dimensional method is suitable to analysis of erosion.     

基于大数据技术的炉缸状态可视化

 为了更好地监测炉缸工作状态的变化,建立了高炉炉缸状态可视化系统,以展示炉缸热电偶温度、热流强度和炉缸活性的历史趋势和实时监控。收集了某高炉相关参数的数据,使用拉依达准则进行粗大异常值的处理并采用线性插值法进行了空缺值的填补,对热电偶温度和热流强度进行了分区域监测和计算并据此分析了炉缸炉底的侵蚀情况,最后将焦炭质量、渣铁成分和操作参数作为输入变量,提出了融合大数据技术的炉缸活性定量模型。大数据技术为钢铁行业的发展提供了新思路,进一步推动了高炉智能化炼铁。     

二维法在高炉炉缸内衬侵蚀模型中的应用研究

 介绍了高炉炉缸内衬侵蚀的一维和二维模型的计算原理,结合算例讨论了2种侵蚀识别方法的差别。对比分析表明：一维法存在较大缺陷,二维法具有更高的侵蚀识别精度。该二维模型法已经用于多座高炉炉缸炉底内衬侵蚀诊断。开发了基于二维模型的包钢2号高炉炉缸内衬侵蚀在线分析系统。     

基于大数据技术的炉缸侵蚀模型

 针对高炉炉缸侵蚀的问题,介绍了高炉炉缸智能技术研究进展,分析了实现炉缸内衬可视化的技术。基于炉缸侵蚀模型的比较及大数据预测模型的发展,提出了融合大数据技术的炉缸侵蚀模型技术思想。模型基于决策树和遗传算法优化的BP神经网络,将铁水成分及温度、冷却参数、操作参数作为输入参数,采用融合大数据技术的方法,构建了炉缸侵蚀预测模型。大数据技术为钢铁行业的发展提供了新思路,进一步推动了高炉智能化炼铁。     

高炉炉缸凝壳和残衬双轮廓内型的诊断模型

 高炉炉缸内衬侵蚀和凝壳的形成决定了炉缸的寿命。为及时掌握高炉炉缸凝壳和残衬双轮廓内型状况,进而及时制定合理应对措施,结合数值传热学、优化导热系数法以及Levenberg-Marquardt法、拟牛顿法和梯度法3种优化算法,建立了高炉炉缸凝壳和残衬双轮廓内型诊断模型。重点阐述了模型的构建思路和过程,构造了象脚状侵蚀样本对模型的有效性和准确性进行了验证,并通过应用于实际炉缸结构的算例进一步展示其实际应用效果。结果表明,3种优化算法中Levenberg-Marquardt法的效果最好。应用实例表明,某厂在产高炉开炉150周后炉缸内凝壳消熔和生成处于动态平衡状态,残衬侵蚀缓慢。     

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m3级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对"大水量、小温差"和"小水量、大温差"这两种不同炉缸冷却制度进行了研究,分析了不同冷却制度对炉缸温度场、炉缸侵蚀状况及高炉寿命的影响.结果表明,在炉役初期砖衬较厚时,不同冷却制度对炉内温度分布的影响区别不大;随着砖衬的不断减薄,不同冷却制度对炉内温度分布的影响逐渐明显;当砖衬侵蚀到一定程度后,再好的冷却也无济于事,但采用"大水量、小温差"并加强冷却可以减缓砖衬的侵蚀,延长高炉寿命.