高炉炉底炉缸内衬材料的选择

结合太钢高炉炉底炉缸改造实践,分析讨论了全炭质材料炉底炉缸结构和炭质材料-陶瓷材料复合炉底炉缸结构,认为采用国产模压小炭块和陶瓷杯,可以收到良好的效果.     

现代高炉炉底炉缸结构

对高炉炉底、炉缸结构的主要设计趋势进行了阐述,并重点对炭砖炉底、炉缸结构的主要特点进行了讨论。认为德国SGL开发的各种不同高炉用炭砖和石墨砖,如普通炭砖、微孔炭砖、半石墨砖、微孔半石墨砖、石墨砖和低铁石墨砖等,可以适应和满足炉底、炉缸结构的设计和生产要求。     

影响高炉炉底炉缸炭砖使用寿命的因素

对影响高炉炉底、炉缸炭砖使用寿命的因素进行了分析，认为作为长寿高炉炉底、炉缸炭砖必须具备高抗热应力、高抗碱金属侵蚀、高抗CO分解侵蚀、高抗铁水渗透、高抗氧化性能以及高抗铁水溶蚀性能。     

武钢4号高炉炉底炉缸破损调查分析

武钢４号高炉（２５１６ｍ＾３）第二代炉役采用了全炭砖水冷薄炉底结构，一代炉役寿命达１１年６个月，停炉大修时的破损调查表明，炉底炉缸的破损严重，究其原因主要是采用的普通炭砖质量差。因炭砖质量差，开炉仅１年半，炉基温度就升高到５６０℃，此后便开始了长达１０年的钒钛矿护炉，确保了炉底炉缸的生产安全，炉底炉缸的破损调查结果也表明钒钛矿护炉是富有成效的。     

高炉炉底陶瓷杯设计探讨

本文对国内外高炉炉底陶瓷杯的典型结构设计及其耐材理化指标作了综述。探讨了陶瓷杯结构设计及选用耐火材料需要注意的一些问题。     

包钢3号高炉炉缸炉底破损调查

对包钢3号高炉炉缸炉底破损状况进行了调查,并对炉缸炉底的侵蚀原因进行了分析。结果表明:炉缸炉底存在"象脚状"侵蚀,侵蚀部位在炉缸炉底交界处,侵蚀的最薄处炭砖残存厚度只有400mm,侵蚀了800mm;风口下方砖衬侵蚀较为严重,风口下方6层大炭砖环裂较为明显,环裂是造成高炉大炭砖破损的主要形式;炉缸自上而下的黏结物中都有碱金属、锌等有害元素的存在,有害元素大量沉积、渗透侵蚀和炭砖体积膨胀是3号高炉炉缸破损的重要原因。     

高炉炉缸炉底结构设计研究

简述了高炉炉缸炉底结构发展的过程及目前国外高炉炉缸炉底所采用的形式；介绍了鞍钢７号高炉炉缸炉底的设计情况，并总结了其采用的陶瓷杯结构和半石墨化碳砖的优点。     

高炉炉身下部及炉缸、炉底冷却系统的传热学计算

在高炉冷却器及炉缸、炉底热面凝结一层渣铁壳有利于防止炉衬侵蚀,延长高炉寿命。为了达到这一目的,需要设计无过热的铸铁冷却壁、铜冷却壁和板一壁结合冷却器以及无过热的炉缸和炉底。为此建立了高炉炉身下部冷却器及炉缸、炉底温度场的数学模型,应用C 语言在VC 集成环境下开发了高炉炉身下部冷却器及炉缸、炉底温度场计算软件。计算结果表明,通过优化炉身下部冷却器及炉缸、炉底的设计参数,能够确保在冷却器热面及炉缸、炉底热面凝结一层渣铁壳。目前,国内一些大型高炉的设计中已采用该软件。     

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。     

高炉炉底、炉缸新型耐材及其结构的设计与应用

山西通才3~#1300 m~3高炉炉底、炉缸设计时选用了一种新型耐火材料——"碳复合砖",该新型耐材兼顾传统炭砖和陶瓷杯材料的双重优点,既有炭砖优良的导热性和传统陶瓷杯材料的抗铁溶蚀性、抗氧化性,又克服了它们各自存在的不足。实践证明,这种新型耐材及其结构的使用,有利于提高高炉炉底、炉缸结构的安全性以及实现高炉高效、长寿的目标。     

热应力对高炉炉缸和炉底侵蚀的影响

为了探讨热应力对不同材质构成的高炉炉缸砖衬的破坏作用,在计算温度场的基础上,应用热弹性理论和有限元法对高炉炉缸进行应力分布计算。计算结果表明：在用具有不同的导热性能和力学性能的耐火材料砌筑的炉缸内存在着应力集中现象,这是导致高炉炉缸破损的主要原因之一。     

高炉炉缸长寿探讨

从炉缸结构设计关键要素的分析着手,从侵蚀机制、炉缸传热体系的建立到炉缸的设计理念对炉缸的长寿 进行了全面的论述。指出高炉长寿的关键控制环节为:设计、施工、烘炉、开炉节奏、操作稳定、维护管理。在合适 的炉缸冷却系统和结构配置条件下,有效杜绝和防止气隙是炉缸长寿的关键。设计要有完善的防止气隙的措施; 安装中要严格控制每一个环节;采用热水烘炉提高炉墙温度,促进水分蒸发;控制高炉开炉进程,给予新高炉一个 磨合期,保证炉缸的传热体系可靠、有效,以实现炉缸的无气隙化操作。无论炉缸耐材采用何种配置结构和采用何 种冷却系统,都必须以建立良好的传热体系为前提,只有尽快形成稳定的渣铁壳,才能实现炉缸的长寿。     

高炉炉缸炉底侵蚀判断模型

基于对炉缸炉底衬砖破损机理的分析,采用有限元法建立了炉缸炉底侵蚀判断数学模型。该模型用于推定炉缸炉底的1150℃等温线(侵蚀参考线),并结合知识库中的操作知识对护炉操作进行指导,以维护合理的操作炉型.     

提高大型高炉炉缸寿命的探讨

结合宝钢高炉生产实践,重点探讨了大型高炉炉缸长寿的措施.以传热分析为基础,探讨了炉缸耐材的侵蚀机理及影响因素,认为炉缸耐材及冷却系统的合理选择是提高炉缸寿命的关键,并提出了高炉大型化后减缓炉缸侵蚀的措施.     

Numerical Prediction of Iron Flow and Bottom Erosion in the Blast Furnace Hearth

The blast furnace (BF) campaign life, which is limited by the hearth erosion, will be decisive for the process to maintain its dominance in ore‐based iron production, so timely prediction of the hearth erosion and proper measures to protect the hearth are important issues. The erosion at the hearth bottom has not received much attention, even though the region is believed to be the most vulnerable part of the hearth. A computational fluid dynamic (CFD) model has been developed to deepen the understanding of iron flow and refractory erosion at the bottom of the hearth. Key boundary and internal conditions, such as slag–iron interface and dead man state, are provided by a BF drainage model which reproduces the tapping process. Simulations with the CFD model illustrate how different factors affect the flow pattern, hearth erosion profile, and bottom breakage ratio. It is shown that the dead man state plays an important role for the flow behavior and erosion conditions in the hearth. The model is demonstrated to predict two erosion types that are commonly encountered in practice.     

长寿高炉炉缸和炉底温度场数学模型及数值模拟

高炉炉缸和炉底的寿命是影响高炉长寿的关键因素之一。实现高炉炉缸、炉底与高炉寿命同步的措施之一就是在高炉炉缸和炉底冻结一层渣铁壳。要想冻结渣铁壳,在高炉设计时应将1150℃等温线推离炉缸和炉底热面,这就需要计算高炉炉缸和炉底的温度场。为此讨论了目前应用于高炉炉缸和炉底温度场的一些数学模型,并在此基础上开发了通用的炉缸、炉底温度场计算软件。     

高炉炉缸活性度初步研究

文章通过炉前风口焦取样分析,直观地确定了风口回旋区长度、以及喷吹煤粉燃烧率,对包钢高炉炉缸活性度研究以及提高煤粉的喷吹量研究有非常重要的指导作用。