高炉炉缸炉底长寿技术

对高炉炉缸和炉底的侵蚀机制、合理的炉缸结构、炉缸和炉底内衬结构及其耐火材料进行了较为全面的介绍,同时建议在高炉生产过程中采取一系列措施来提高炉缸、炉底的寿命:拥有合理的死铁层深度、炉缸高度和铁口深度的炉缸结构,可为高炉高效长寿和生产的稳定顺行奠定良好基础;根据高炉顺行情况和炉缸、炉底侵蚀状态控制好生铁成分,并采取有效措施减少碱金属等有害元素在炉内的富集及对炉缸、炉底的侵蚀;在线进行压浆能有效消除炉缸砖衬间的缝隙,提高炉缸冷却系统的冷却效果,减缓炉缸砖衬的侵蚀;加含钛物料护炉可以使侵蚀严重的炉底、炉缸转危为安,显著提高高炉寿命。     

考虑相变传热的炉缸传热模型的研究与应用

为了更准确地模拟高炉炉缸炉底的侵蚀状况,建立了考虑相变传热的非稳态炉缸炉底传热模型,并对不同的凝固潜热处理方法进行了比较.重点研究了修正温度回升法和潜热作为源项的处理方法,给出了不同潜热处理方法的使用条件.计算结果表明,与传统的不考虑凝固潜热的模型相比,考虑相变传热的模型能够更加准确地模拟炉缸实际侵蚀状况.应用潜热作为源项处理的模型对武钢l号高炉炉缸炉底的温度场进行模拟,并与热电偶实测温度进行对比,模拟结果与实测温度非常接近,平均温差小于10℃.该模型能够很好地模拟高炉炉缸炉底的侵蚀状况.     

石横特钢1~#高炉炉缸异常侵蚀调查分析

山东石横特钢集团有限公司1 080 m31#高炉于2010年12月17日点火开炉,开炉10 d后达产。自2011年7月份开始,炉缸侧壁局部温度异常升高,进入8月份,炉缸侧壁炭砖埋设测温点(西铁口-八层环炭处)达到985℃。2011年8月31日休风进行炉体灌浆处理,灌浆后温降不明显。2011年11月1日1#     

高炉炉底用莫来石制品

介绍了俄罗斯博洛维奇耐火材料股份有限公司生产的用于高炉炉底的莫来石制品.这种制品具有优良的物理化学性能,并能延长高炉的使用寿命.     

高炉炉缸用新型灌浆料

高炉经过一定时间的生产后,其炉缸区域炭砖的损毁一方面会因物理化学性能差或者是炉缸结构造成的热应力而出现环形裂缝,炭砖的环形裂缝以及内衬与炉壳或冷却设备之间产生了煤气通道,热煤气在贯通的通道内流动会使得炉缸区域局部温度升高;另一方面,"象脚"的形成会导致炉缸炭砖变薄,从而影响炉缸区域1 150℃等温线的外移而加速"死铁层"内铁水对炭砖的侵蚀.维修的主要手段就是对炉缸温度过高的区域进行压力灌浆堵缝.灌浆料的压入会填充并堵塞煤气泄漏的通道,以此减缓并解决炉缸温度高的现象.     

高炉炉缸炭砖的抗氧化性能

借助于热力学分析和氧化性能实验,研究了高炉炉缸用炭砖在空气气氛下的氧化行为和氧化动力学。结果表明,炭砖的质量损失主要来自于石墨C氧化,质量损失量随温度升高、保温时间延长而增大。炭砖的氧化过程属于连续型氧化,而非保护型氧化。在800~1 200℃时,氧化过程的控速环节为碳氧界面反应控速,氧化反应的活化能为5 586.76 J/mol。石墨C氧化将导致炭砖内部形成多气孔的氧化层,随温度升高和时间增加,氧化层面积增大,材料耐压强度和密度降低。     

高炉冷却器的结构设计和传热强化节能

炼铁高炉是高能耗的重大装备.从传热学的角度分析,高炉的长寿、节能、节水三者之间有很好的一致性关系,在分析某公司300m3高炉镶砖冷却器的基础上,提出了全覆盖低筋网格结构的新方案,并且进行了数值模拟计算分析,结果表明:热面最高温度和平均温度可以分别降低140℃和22.62℃,显然有利于高炉长寿,同时热流强度下降18%.采用管内内插钢丝螺旋线来强化冷却器,保持对流传热系数不变,冷却水也可以减少40%.     

对流传热强化在水套炉中的应用分析

以无功传热强化技术为基础,简要回顾了换热管传热强化的研究进展,对管内对流传热强化的应用进行了介绍。基于水套炉中换热管束的结构特性和管内介质物性,提出水套炉的换热管传热强化技术的影响因素。最后对管外传热强化进行了讨论。     

铅对高炉炉底炭砖的侵蚀机制

为了防治铅对炉底衬砖的侵蚀,对被铅侵蚀的高炉炉底炭砖残砖试样进行了性能测试和显微结构分析,并重点分析了含铅量高的炉底炭砖的显微结构,研究了铅在炭砖中的存在形式和分布状态。结果表明:金属铅可以渗入炉底炭砖的气孔中;铅渗入炭砖对炭砖强度、抗氧化性、抗碱性等性能有明显的不利影响;铅对炭砖的侵蚀机制是铅渗透到炭砖的孔隙中氧化膨胀而破坏砖体;防治铅害的措施是尽量少用铅含量高的入炉原料,炉缸炉底采用超微孔炭砖,强化炉缸炉底冷却。     

强化传热技术在硫酸工业中的应用研究

随着强化传热拽术的不断发展,近年来国内外已研制出多种类型的异形强化管,例如螺旋槽管、横纹管、缩放管、双面整体型低翅片管等。有的强化管具有管内外两侧同时强化流体对流传热的作用,例如缩放管等,特别适合于硫酸生产中的二氧化硫气—气换热。在湍流条件下,流体对流传热热阻集中于近壁处流动滞流底层中,当各种强化管选取最佳的表面粗糙度尺寸,就能获得良好的强化传热效果,即以较低的流体输送功耗为代价,获取较高的对流给热系数,以此提高换热器的传热性能。     

Novel model for estimation of liquid levels in the blast furnace hearth

An advanced model has been developed to track iron and slag levels in the blast furnace hearth. The model is based on measurements of tapped quantities of iron and slag and standard blast furnace measurement variables. The hearth geometry is provided by a previously presented wear model of the hearth refractory, while the floating state of the hearth coke column—the dead man—is estimated from a simplified force balance. The liquid level estimation problem is tackled by an extended Kalman filter, by which the variance of the measurements and parameters can be optimally considered. The results of the model clearly show the dramatic effect of the floating state of the dead man on the tap-cycle evolution of the liquid levels in the hearth, and therefore point out the importance of applying a proper estimate of the hearth geometry in the model. The findings of the model have been analyzed with respect to the asymptotic limit of the descent below the taphole of the iron-slag interface and the required corrections of the material balances. The model has also been verified by a comparison of its results with the tap-cycle trend of the gas pressure drop over the furnace.     

Three dimensional iron flow and heat transfer in the hearth of a blast furnace during tapping process

The aim of this research is to numerically simulate iron flow and heat transfer in the hearth of a blast furnace by solving the three-dimensional turbulent Navier-Stokes equation coupled with the transport equation of energy at steady state. Under the effects of conjugate heat transfer and natural convection, a computational fluid dynamic calculation was performed to generate flow field in the hearth and the temperature distribution in the refractories during the tapping process. The accuracy and computation of the model is validated using operation data from BHP Steel's No. 5 blast furnace. The shear stress and heat flux on the wall were then predicted for the different vertical movements, shapes of the coke zone (dead-man), and the lengths of the tap-hole. As shown in the results, it is worth noticing that an increase in the tap-hole length causes the peak values of shear stress to shift in the increasing azimuthal direction at a particular plane, and the location of the peak value of shear stress coincides with the location of higher temperature actually measured on the hearth wall, signifying enhanced heat transfer to the wall at location of peak stress.     

高炉冶炼过程中炉缸热状态模糊综合评价

基于炉温预测与多参数信息,以2500 m3高炉为对象,依据实际生产情况与专家经验,分析、提取了表征高炉炉缸运行热状态的重要参数,建立了炉缸热状态综合评价指标体系和高炉炉缸热状态两级模糊综合评价模型,利用统计法确定评价指标权重与隶属度函数。与实际运行情况比较,模型评价结果匹配率高达97.11%,与实际一致,且实时、准确有效。     

高炉用耐火材料的发展

结合当前国内外高炉对耐火材料的要求，概述了高炉炉身、炉腰、炉腹、炉缸用耐火材料的发展状况。     

我国高炉用耐火材料的进展

结合高炉炉身、炉缸、炉底、风口和出铁沟的工作条件,阐述了相应部位用耐火材料的发展进程。     

浅析焦炭反应性与高炉冶炼

总结了焦炭反应性与高炉冶炼关系的认知历程,阐述了不同反应性焦炭对高炉冶炼过程的影响以及不同反应性焦炭生产的技术手段和研究现状。通过对不同反应性焦炭与高炉冶炼过程适用性的讨论,提出了应根据高炉的冶炼条件和矿石的还原性能来规定适宜的焦炭反应性。     

通过提升焦炭热态性能确保高炉稳定顺行

阐述了焦炭的热态性能,分析了碱金属、碱土金属、锌、铅、氯化物对焦炭热态性能的影响。提出了提升焦炭热态性能、规范高炉操作等措施,对高炉稳定顺行具有一定的指导意义。     

高炉炉体用压入料的研制

以矾土熟料为骨料和掺合细粉，加入适量辅料及添加剂，１２．２％的水及０．２％的减水剂，配制出的压入料具有良好的流动性及可泵性。其体积密度为２．３５ｇ／ｃｍ３，常温耐压强度２２．６７ＭＰ８，烧后线变化率（１２００℃，２ｈ）－０．１％。     

大型高炉维修用耐火喷补料

阐述了宝钢１号高炉内衬维修用耐火喷补料的试验研究情况。为保持１号高炉炉身与炉缸、炉底的寿命同步，对炉身上部采用定期热态遥控喷补技术，于１９９３年２月和１０月两次实施获得成功。