铜冷却壁高炉操作炉型诊断管理模型的开发与应用

利用自组织特征映射人工神经网络理论(SOFM)，开发了一个高炉操作炉型诊断管理模型。通过将该模型用于分析武钢1号高炉的炉型管理，发现利用该模型可以及时分析高炉操作炉型的波动及变化，从而帮助高炉操作人员调整炉况，维护高炉的稳定顺行。     

鞍钢高炉铜冷却壁操作炉型管理系统的开发与实现

在集成了PLC、DSC、OPC数据采集、数据库技术、串口隔离技术、异步通信技术、Web显示技术、传热计算技术等手段的基础上,开发出一套完整的高炉铜冷却壁操作炉型管理系统。在高炉与主控室之间建立起一条高速铜冷却壁操作炉型信息通道,设计三级预警机制,使工作人员在高炉主控室就可以有效地监测高炉高热负荷区内的炉型,保证高炉炉况稳定顺行并且长寿。     

铜冷却壁高炉操作炉型维护技术

武钢第二代薄壁型高炉设计,在高热负荷区采用铜冷却壁,克服了第一代薄壁型高炉全球墨铸铁冷却壁的缺陷,提高了炉腹、炉腰、炉身中下部的冷却强度,但同时也给高炉操作炉型维护提出了新的挑战.经过十几年的不断摸索,总结出了一整套适合第二代薄壁型高炉操作炉型维护技术集成,主要包含4个模块,即原料管理技术、适应铜冷却壁的操作经验、操作...     

高炉铜冷却壁

根据实测和计算数据，铜冷却壁的工作温度比铸铁冷却壁温度低，而且更均匀。采用铜冷却壁，由于形成了高度稳定的渣皮，几乎没有磨损从而在高热负荷区实现了长寿。     

鞍钢铜冷却壁高炉的热负荷管理

对鞍钢2座相同铜冷却壁结构高炉的热负荷管理经验进行了总结.新2号高炉与新3号高炉的炉体结构、操作制度完全相同,但新3号高炉的热负荷、渣皮稳定性远不如新2号高炉.为加强对铜冷却壁渣皮稳定性管理,鞍钢开发铜冷却壁炉型管理模型,重点监视渣皮厚度与脱落情况变化,控制高炉热负荷在合适范围内,保证了高炉稳定顺行.     

高炉铜冷却壁传热分析

利用自行开发的冷却器计算机软件,计算了铜冷却壁温度场。计算结果表明：铜冷却壁能够有效地降低炉内一侧冷却壁热面温度,使其表面能够迅速凝固一层渣铁壳,从而减小炉墙热量损失和延长冷却器寿命,最终延长高炉寿命。     

铜冷却壁高炉操作现象及思考

结合宝钢1号高炉生产实践,阐述了铜冷却壁在使用过程中遇到的一些问题及解决措施,并提出了铜冷却壁在炉体各部位应用的一些看法,为今后新建或大修高炉提供了参考意见。     

高炉铜冷却壁的研制

通过对铜冷却壁的传热进行全面分析,认为高炉采用铜冷却壁冷却是完全有效的。并提出有关铜冷却壁材质选择和制造工艺等方面的建议。     

鞍钢新3号高炉铜冷却壁薄炉衬操作实践

介绍了鞍钢新3号高炉铜冷却壁特点、开炉初期全焦冶炼过程采取的一些措施以及开炉以后上下部调剂的操作经验,并制定出铜冷却壁区域温度标准,提出保持适当的边缘煤气流以及中限炉温是薄炉衬结构高炉强化冶炼的关键.     

铜冷却壁炉墙内型管理传热学反问题模型

铜冷却壁要长期安全地工作，在其热面必须有渣皮覆盖；同时铜冷却壁的高导热能力很可能导致炉墙结瘤，因此，对炉墙监控有利于高炉长寿，同时也是实现长寿和高效的结合点。结合首钢高炉的现场实际情况，采用传热学反问题的方法，开发了铜冷却壁炉墙内型管理模型，对渣皮状况进行跟踪，从而为高炉操作提供依据和条件，有利于避免铜冷却壁裸露、炉墙结瘤等异常发生。     

高炉铜冷却壁的设计及应用探讨

对高炉铜冷却壁的设计及应用进行了探讨，如：铜冷却壁冷却系统的最大热负荷能力，铜冷却壁应用的部位，铜冷却壁冷却水质的选择，铜冷却壁炉衬结构的特点以及铜冷却壁的制造要求等。     

马钢4000 m3级高炉的主要技术特点及装备水平

对马钢新区2座4000m3级高炉采用的先进适用技术进行了阐述,如上料系统不设中间站、渣处理采用"MG法"、煤气净化工艺选用重力除尘器加戴维塔等.为了实现长寿目标,高炉炉底、炉缸采用进口陶瓷杯,炉腹、炉腰和炉身下部选用薄炉衬和铜冷却壁,本体和热风炉的冷却全部采用软水.     

高炉铜冷却壁炉墙监控

介绍了高炉铜冷却壁的一种监控方法，实现了对铜冷却壁炉墙热面温度和渣皮厚度进行监控和高炉炉墙内型的可视化。从实践的角度证明了铜冷却壁炉墙监控的必要性，给出了本监控方法的实现思路。在对铜冷却壁前段渣皮进行监控的过程中发现：通过监控可以在操作过程中防止铜冷却壁裸露、结瘤等异常发生；通过调整高炉操作维持适当厚度的渣皮，能实现高炉长寿和高效的结合，最优化高炉操作和最大化高炉生产。     

高炉铜冷却壁自保护能力的实现

讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具备很好的挂渣能力,但在高炉生产过程中实现冷却系统的“自保护”能力以达到长寿高效,还必须提供好的挂渣环境.分析了挂渣环境的诸因素,给出了煤气温度变化时炉墙温度场的变化规律.     

高炉铜冷却壁热态实验及温度场数值模拟

根据铜冷却壁传热过程分析,得到铜冷却壁热面复合传热系数的计算公式,并在1:1的热态实验炉上进行了热态实验,得到不同炉气温度下相应的热面复合传热系数值.建立了铜冷却壁三维数学模型,模拟铜冷却壁在几种不同的热面边界条件下的温度场分布.通过与热态实验结果对比分析可知,热面复合传热系数不能取恒定值,需要考虑炉气温度变化的影响.通过模拟结果,计算壁体热流密度的分布,还可得到热面渣皮的厚度的变化范围.     

大型高炉铜冷却壁渣皮物相组成及性能分析

 高炉铜冷却壁热面形成的渣皮是保障冷却壁寿命的关键。基于高炉中修,针对铜冷却壁热面的渣皮进行实地取样,通过化学成分分析、XRD分析以及SEM EDS分析,并结合FactSage热力学计算及激光法导热分析,对大型高炉铜冷却壁表面形成渣皮的化学成分、微观形貌、高温性能和导热性能进行系统研究,探明了大型高炉铜冷却壁热面渣皮的物相组成和基础性能。结果表明,高炉铜冷却壁渣皮具有明显的分层结构,主要物相为二铝酸钙(CaAl4O7)、硅灰石(Ca2Al2SiO7)和钙长石(CaAl2Si2O8)等;通过FactSage软件计算渣皮熔化温度和黏度,发现沿着渣皮的生长方向,熔化温度降低,流动性降低;并通过传热计算得出合理渣皮厚度条件下的热流强度,从而为高炉生产实践提供理论指导。     

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。