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.      

矿热炉炉衬结构的温度场分析

为进一步研究矿热炉炉衬中温度场的分布情况,采用ANSYS仿真软件对真实简化的炉衬模型进行仿真分析。通过改变炉内温度和对流换热系数的数值,得到炉壁处的温度数据,与实测数据进行对比,验证模拟数据的合理性。结果表明,炉衬中不同耐火材料的温度分布存在差异;炉壁温度会随着炉内温度的增大而逐渐升高,随着对流换热系数的增大而降低;炉壁温度随对流换热系数的变化曲线斜率从0.13降到0.06,当曲线斜率逼近于0时,对流换热系数不再影响炉壁温度的变化,得到最优化的对流换热系数;模拟数据占实测数据的百分比在3%~8%范围内时,模拟数据能合理反映炉壁温度值。这为炉体保温结构设计和耐火材料的选用提供依据。     

高炉冷却壁和炉衬的三维传热模型

本文给出了计算高炉冷却壁和炉衬温度分布的三维稳态传热模型，该模型可用于分析冷却壁不同结构参数（厚度、水管直径、管间距、镶砖厚度和面积等），和不同材料等因素对温度分布和热流密度的影响，它可为冷却壁的设计和炉衬材料的选择提供重要的理论依据。     

武钢CSP加热炉内衬的优化设计

武钢CSP加热炉炉衬较薄,使用全纤维模块砌筑,其隔热性能好,但使用寿命较短。在保证炉衬厚度不增加、隔热效果不降低的前提下,通过传热计算对炉衬材料进行了优化设计。耐火层选用浇注料延长使用寿命,分析了隔热层分别采用纤维毡、纳米隔热板、超级憎水隔热板等不同隔热材料对外表温度与散热量的影响,确定了合理的材料组成,达到了既能延长使用寿命,又能降低成本的目的。     

转炉炉帽温度场有限元分析

根据实际转炉建立几何模型。以有限元为手段,分析了在空气自然对流和热幅射条件下,转炉炉衬不断烧损时炉帽部分的温度场分布。以便为生产操作提供依据。     

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。     

传热模型对炉衬设计与粘渣护炉关系的分析

通过建立耐火材料炉衬的传热模型，分析了炉衬内不同材料间厚度，导热系数、温度与粘渣层性能、厚度间的关系，认为在选择炉衬结构时，必须考虑炉衬的渣耗附性能，适当增加法的厚度，同时注意调整砖的导热系数与结构，以利于延长炉衬使用寿命，降低维持炉衬长寿运行的成本，模型设立有利于转炉粘渣护炉及高炉钒钛护炉技术下炉衬结构设计的合理改进。     

矿热炉炉衬结构的改革

延长矿热炉炉衬寿命除了科学管理、规范操作外,还需要选择科学的、最佳的炉衬结构,优质的耐火材料,优良的施工质量,通过对上千座炉子的实践,探索出两类炉衬结构方案,即保温法和冷却法炉衬结构。保温法适应于密度小的冶炼品种,比如:电石、硅铁、结晶硅;冷却法适应于冶炼高碳锰铁、高碳铬铁、锰硅合金、铬铁、镍铁、镍铬等;这两种方法实现了矿热炉冶炼多种产品的需要,特别是冷却法炉体和出炉口结构及材质的改革。炉底炭块采用大块斜形砌筑,加大了炭砖之间的摩擦力,防止了炭块容易出现"抽签"和漂浮现象。炉口区采用整体钻孔半石墨炭-碳化硅砖,并在出铁口区镶嵌高导热、耐冲刷、抗热震性能优良的石墨砖,为实现冶炼重金属矿热炉整体炉衬寿命提供了可能。     

硅酸铝纤维炉衬结构的设计与应用

通过对鲁阳硅酸铝系列产品全纤维炉衬结构的介绍,体现了新型炉衬升温降温快、保温效果好、炉膛内温度均匀等技术特性,能充分适用于自动化水平高、对炉温控制严格、大批量、连续生产的加热炉。将传统的隔热保温结构改为全纤维结构,能消除传统炉衬固有的缺陷,确保加热炉的长周期运行,提高加热炉热效率和生产效率。     

冷凝炉衬传热机理和计算模型

简要阐述了冷凝炉衬的概念及传热机理,利用一维传热模型,对已有数据进行分析,对比冷凝炉衬和传统保温炉衬对电炉能耗的影响,认为冷凝炉衬是一个整体系统;同时介绍了渣壳厚度检测方法及简单的渣壳厚度计算模型,对保护炉壳及指导日常生产有一定的意义。     

纤维炉衬平均热导率推导及应用

详细介绍了不同炉型纤维炉衬的平均热导率推导过程。由平均热导率求出通过炉衬的热流密度和各层间壁温度,并在炉膛尺寸已知条件下,求出炉子全部的散热损失。     

高炉炉衬侵蚀边界识别的数值模拟

利用非稳态热传导反问题(IHCP)数学模型研究了高炉监测热电偶数据与高炉炉衬侵蚀厚度的关系.求解此反问题采用了整个时间域上的空间距离步进迭代算法和离散软化过滤法.根据上海梅山钢铁厂3号高炉采集的热电偶数据,模拟计算得出高炉炉衬剩余厚度随时间的变化关系.模拟结果证明了边界识别算法的可行性及其广阔的应用前景.     

高炉板壁结合式炉衬温度场分析

大型高炉的密集式铜冷却板与冷却壁结合的炉衬结构是使高炉寿命达到18～20年的一项重要保证措施。以宝钢新建4号高炉炉衬结构为原型，建立了这种炉衬结构三维温度场数学模型。数学模型中均以多类边界条件处理边界传热问题，增加了数学模型对复杂炉衬结构和多种操作参数模拟的适应性，为指导高炉炉衬的合理设计和操作参数的优化提供了软件平台。作为数学模型的应用。对典型炉衬结构和炉内渣皮形成与脱落时温度场的变化进行了定性、定量分析。     

高铝矾土感应炉衬的研究与应用

阐述了高铝矾土炉衬较高的耐火度、优良的热稳定性、较好的抗渣性、良好的抗蚀性、炉衬的致密化烧结.适用于多种有色金属,普通铸铁、球墨铸铁、及多种合金铸铁,碳钢、合金钢、不锈钢和耐热钢的熔炼.熔炼中金属合金元素烧损低,可超装一倍的金属炉料.炉衬采用低温烘烤、快速升温、高温短时间致密烧结的工艺措施.炉衬的使用寿命多在150炉次左右,最高可达200炉次.     

高温远红外线固体精在喷煤烟气炉的修复应用

高炉喷煤烟气炉炉役后期,因炉子老化严重、炉衬剥落、炉墙漏风等造成烟气炉蓄热效果和隔热保温能力差,无法满足喷煤制粉所需烟气量加热的需求,使得烟气系统调节困难,下煤量减少,影响磨机的制粉量,不能保证高炉喷煤的正常生产。采用在喷煤烟气炉内表面喷涂高温远红外线固体精的技术对炉子进行修复,改善了烟气炉内部的辐射热交换,增强了隔热保温效果,提高了热效率,节约了能源,同时也提高了磨机的生产效率,保证了磨机及布袋收粉器的安全运行。     

八钢新区2500m~3 A号高炉热负荷管理实践

宝钢集团八钢公司A高炉使用砖壁合一的薄壁内衬结构。针对薄壁炉型的特点,对原料强化管理,对上下部调剂,优化布料模式,合理的分布煤气流,完善对热负荷的管理,针对A高炉冷却系统自身结构特点,合理调整冷却参数,高炉从开炉至今,取得了较为理想的技术参数指标。     

蒸汽过热炉外壁超温原因分析及技术改进

蒸汽过热炉是苯乙烯装置的关键设备。在实际运行过程中,蒸汽过热炉经常会出现炉墙外壁超温现象,导致散热损失大和热效率低下,增加维护成本,降低设备寿命。本文针对蒸汽过热炉运行中炉外壁超温原因进行了具体分析,并从衬里结构、选材设计等方面提出具体的改进措施。     

直流矿热炉熔炼硅锰合金温度场-电磁场数值模拟

采用直流供电成为电弧炉熔炼硅锰合金的发展方向.由于直流供热强度增加,炉衬的温度分布及传热规律需要重新考察及设计.建立了炉衬与炉内熔池耦合的三维非稳态传热模型,研究给定不同外加电压时直流矿热炉炉内的温度场和电磁场.研究表明,外加电压由100 V增大到300 V后,电弧区的最高温度增大了 150％.底电极中心与炉壁的温差T...     

温度控制对大型转炉铜锍吹炼的影响

转炉铜锍吹炼是个自热过程,温度过高、过低对炉龄、单炉产量及产品质量控制有至关重要的影响。通过对大型转炉铜锍吹炼过程造渣和造铜阶段的温度统计,结合现场实际炉况表现,总结得出温度控制对铜锍吹炼的影响及温度控制的具体措施。实验结果表明:造渣初期、中期及末期温度温度分别控制在1110~1160℃、1150~1210℃和1195~1260℃时,造渣效果最佳;造铜前期和末期温度控制在1160~1210℃和1180~1200℃时,造铜效果最好。同时为转炉铜锍吹炼更好的利用自身余热增加冷料处理量、保护炉衬及确保渣型提高粗铜质量提供借鉴意义。     

高炉灌浆过程炉衬应力分布规律

高炉灌浆补炉是高炉炉体维护的重要技术手段之一,目前国内的灌浆实践均根据经验进行,经常出现炉壳发热、烧红、炉墙顶穿、泥浆料通过砖缝渗入铁液引起爆炸等事故.本文基于有限元理论及弹性力学理论,利用ANSYS软件建立了灌浆过程炉衬应力计算模型,计算了不同灌浆压力、灌浆面积及灌浆位置等条件下炉衬的应力分布.研究发现:灌浆压力的增大仅引起炉衬内最大应力值的变化,不会造成应力穿透,条件允许的情况下可适当增大灌浆压力;单孔灌浆量的增大将导致炉衬应力集中位置向炉内迁移,应采用‘少量、多孔’的灌浆操作方针;在炉衬最薄位置灌浆时易造成炉衬热面开裂,应避免在此位置灌浆.模型应用实例表明,本模型计算准确且对灌浆过程的指导是合理有效的.