高炉炉缸长寿与事故处理

 延长高炉寿命、提高单炉产量、降低燃料比是推动当代炼铁技术进步的主要动力。高炉使用铜冷却壁后,高炉寿命的限制性环节逐渐从炉身下部、炉腰、炉腹等高热负荷区域转向炉缸。通过对炉缸温度场、流场以及灌浆过程应力分布的模拟,系统研究了近年来国内外连续发生的多起炉缸炉底烧穿事故,结果表明：铁口两侧下方300~500mm是铁水冲刷最严重的部位;炉缸结构不合理、冷却系统不匹配、耐火材料质量差以及炉缸监测缺失是影响炉缸寿命的主要因素;减小灌浆压力及灌浆面积有利于减小砖衬热面的应力。此外对炉缸烧穿后的挖补给出了操作指导。     

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。     

挤压灌浆造衬护炉

介绍挤压法灌浆造衬护炉在炼铁高炉上应用情况.此法可在炉外实施炉内造衬,因而大大缩短休风时间,减少因炉衬大面积破损后的经济损失。     

高炉炉缸炉底侵蚀模型的研究与开发

采用边界元方法建立某一大型高炉炉缸炉底的侵蚀推测二维模型,能够推定高炉炉缸炉底侵蚀线的位置和形状,及时了解炉衬侵蚀状态。从计算所得的侵蚀图来看,侵蚀轮廓是比较合理的,与实际侵蚀情况非常相近。     

高炉炉衬破损机理的研究

研究了高炉炉腹、炉身下部、炉缸耐火材料的破损机理。前两者是由于化学侵蚀、热震和机械磨损等综合原因造成的,后者主要是由热应力裂缝引起的。防止高炉炉衬破损的方法有二:一是采用小尺寸的耐火砖和适当软的火泥;二是开炉时升温速度要慢。炉缸应采用美国设计的小块碳砖。     

小高炉无炉衬冶炼尝试

玛瑙山锰矿13m~3高炉使用自产锰矿石冶炼富锰渣,并回收铅银合金。由于矿石中含铅较高,加之原燃料条件不好,导致高炉结瘤频繁,对炉衬破损严重。1984年7月10日炉内结瘤严重,停炉炸瘤,炉衬被炸垮,只剩下炉喉处及风口以下有炉衬外,其余全都无炉衬。炸瘤后,高炉内未重新砌砖,即于1984年7月12日装料复风进行无炉衬冶     

包钢高炉结瘤与炉衬的关系

炉瘤是包钢高炉生产上的一个老大难问题。对包钢高炉结瘤的原因及防冶方法,人们已提出许多看法和意见。但很少谈到高炉结瘤与炉衬的关系。尽管高炉结瘤的原因是多方面的,但炉瘤的形成却必定是从高炉内的物料凝结在高炉内衬表面上开始的。因此,炉衬在高炉冶炼过程中发生的变     

1500 m3高炉空料线停炉操作实践

总结了唐钢中厚板厂1#1 500 m3高炉大修停炉操作实践.采用回收煤气、打水降料面停炉的方法,并计算停炉料、残铁口准确位置等,实现了停炉过程少爆震,安全、顺利、快速停炉;残铁口位置选定准确,残铁放净,为高炉大修创造了良好的条件.     

冷却应能调节以适应炉衬工作状况

当前高炉生产中,炉身下部、炉腰和炉腹部位是炉衬破损最严重的地区,其主要原因:一是受冶炼的渣铁及炉料中存在的碱金属氧化物所产生的化学侵蚀;二是因炉内气流分布不合理,受强大热气流的冲击及热负荷的烧损,引起物理破坏;并且在强大热气流的冲击和热烧损作用下,对耐火材料更促进了化学侵蚀,进而加剧了物理破坏.造成这样破损作用,主要在于炉内热气流分布     

高炉突然停炉后炉内状况的观察

南钢2号高炉(255m~3)在正常生产时因炉衬脱落,水箱大量漏水造成炉缸瞬间结死。本文介绍了在扒炉过程中所观察到的部分炉内状况。     

湘锰锰铁高炉炉身冷却结构实践

锰铁高炉炉衬与普铁高炉一样,最易损坏的部位是炉腰与炉身,只是锰铁高炉的工作条件更为恶劣。为此,选择合理的炉身冷却结构是维护好炉型、保证锰铁高炉正常生产、延长高炉寿命的关键性因素之一。现将本厂100米~3锰铁高炉采用的三种炉身冷却结构型式简单介绍如下: 1.无炉衬高炉1号高炉曾学习阳泉钢铁厂经验,在炉龄后期采用了“无炉衬”结构,即拆除炉腰     

开发具有中国特色的高炉炉衬长寿技术

自60年代开始,鞍钢高炉就采用焙烧炭块砌筑炉底、炉缸,使用碳块后高炉炉缸的寿命明显提高,基本上满足了高炉生产需要。但高炉的砌筑一直沿用50年代的工艺和技术,放松了对新产品的研制、开发工作。特别是进入80年代后,随着原燃料条件的改善和生产操作水平的提高,高炉冶炼日益强化,并且高炉容积日趋大型化。这些因素都使高炉炉衬所承受的负荷日趋繁重,炉底、炉缸寿命已有明显缩短,并时有烧穿炉缸的险情发生。而且在炉役后期,需采取钒铁矿护炉、降低冶炼强度等措施以维持高炉的安全生产,造成消耗增大,产量下降,影响了企业的整体经济效益。     

高炉铜冷却壁取样研究及破损原因分析

 在整个高炉结构中,炉身下部至炉腰炉腹位置是影响高炉寿命最薄弱环节之一,铜冷却壁应用该区域可形成“渣皮”作为永久性炉衬,有效延长高炉中部寿命,实现了高炉高效和长寿的统一。然而,在生产实践中渣皮频繁脱落,铜冷却壁热面裸露,导致铜冷却壁大面积破损,严重影响生产。针对鞍钢某高炉铜冷却壁破损情况进行了简单的介绍;采用金相分析、扫描电镜及能谱分析和化学分析方法,对破损的高炉炉腰段铜冷却壁进行取样研究。研究结果表明：在高炉内服役过程中,铜冷却壁中氧含量偏高,在受到高温煤气流冲蚀后,在其热面产生了“氢脆”现象,这是造成铜冷却壁破损的根本原因。提出了防止铜冷却壁破损的建议。     

自焙碳块炉衬技术在高炉的应用

中小高炉采用自焙碳块炉底，炉缸的实践表明，自焙碳块能利用高炉烘炉和生产过程中热量逐步焙烧成坚实，致密，近于无缝的整体，消除了温差应力形成的“环状断裂”地碳块炉衬的破坏，在此基础上开发的“半石墨化自焙碳块陶瓷砌体复合炉衬技术”应用于鞍钢，太钢等大中型高炉，这种复合炉衬具有的投资省，施工简便等优点。     

高炉内部气体流动与传热的模拟分析

分别建立了高炉内气体流动、传热的二维和一维数理模型,对高炉煤气流的流场、压力场和温度场进行了数值模拟,基于一维模拟温度结果预测了炉内气体成分变化,并分析了燃烧温度和鼓风速率对煤气流动及温度的影响。研究结果表明：简化的一维模型可适用于高炉煤气温度轴向变化的预测：鼓风速率和燃烧温度的变化影响软熔带的位置、炉内压力损失及炉顶煤气温度。在高炉实际操作中,合理的鼓风速率和燃烧温度是高炉炉况顺行的保障。     

炉顶煤气循环氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型

结合风口回旋区燃烧和炉外煤气预热、脱除和循环的平衡关系,建立了氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型,并采用传统高炉的运行和解剖数据对模型进行了验证分析.通过模型研究了氧气含量和上部循环煤气流量对氧气高炉炉内过程变量的影响规律.结果表明:氧气含量偏低和上部循环煤气流量不足时,会降低铁矿石还原效果,炉渣内出现大量未还原铁氧化物;氧气含量和上部循环煤气流量的提高可以有效提高炉内CO含量和铁矿石还原速度,但提高上部循环煤气流量会大幅提升炉顶煤气温度,增大热量损失.与传统高炉相比,氧气高炉内CO含量提高1.0~1.5倍,炉内气体还原性更强;铁矿石还原完成位置提高1.49 m,全炉还原反应速度更快;直接还原度降低55.2%~79.2%,炉内直接还原反应消耗的碳量更少.      

武钢1号高炉冶炼专家系统开发的新进展

武钢等单位开发的高炉专家系统已在武钢1号高炉投入生产运行.该专家系统的主要功能包括:高炉布料控制、炉温预报、高炉操作炉型的管理及控制、高炉炉缸炉底侵蚀的预测模型,以及理论焦比计算模型等.以上模型已在线运行一年多,对改善高炉操作发挥了重要作用.     

高炉炉底炉缸温度场计算及排铅槽影响的分析

为应对当前高炉炉料变化,某炼铁厂在高炉炉底自下而上的第二层炭砖内设置了排铅槽.通过对高炉炉底炉缸进行物理建模和传热等数值模拟,分析了有无排铅槽对炉底炉缸不同侵蚀阶段的温度场分布影响,研究了该高炉的侵蚀演变规律,从而确定了排铅槽的合理设置位置.同时指出应根据高炉铅平衡计算及检测结果,科学合理地制定排铅制度,确保高炉安全稳定运行.     

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。     

无炉衬锰铁高炉的生产实践

锰铁高炉炉衬,在炉内因强烈的高温气流及高氧化锰初渣的冲刷和侵蚀,损坏严重,恶化技术经济指标,缩短高炉使用寿命。本文论述了锰铁高炉在炉衬脱落后采取炉外喷水冷却法,继续维持生产,并根根生产实践,相继设计建成了第二代和第三代无炉衬高炉。