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延长大型高炉炉缸寿命的认识与方法 | 张福明 | 炼铁高引论文 | 2019

文摘   2024-11-14 12:00   英国  
高炉炉缸作为高炉炼铁的核心区域，承担了燃料燃烧、液态铁水和渣的收集与分离、直接还原等多项关键任务。近年来，随着我国大型高炉的广泛应用，许多高炉的炉缸寿命未能达到预期，频繁出现提前大修或炉缸烧穿等现象，导致高炉停产，对生产和成本造成了显著影响。为此，延长炉缸寿命已成为现代高炉炼铁的重要研究方向。
         

 

现有研究在提升炉缸材料性能、改进冷却技术等方面取得了一定成效，但在炉缸设计优化、全生命周期管理及炉缸内衬材料界面匹配等方面仍有不足。此外，研究对铁水流动特性对炉缸侧壁的影响关注较少，缺乏系统的设计和操作维护方案来有效应对炉缸的非均匀侵蚀问题。
         

 

首钢集团有限公司的张福明教授通过分析大型高炉炉缸的结构特性，提出了延长炉缸寿命的全生命周期管理方法。张福明博士的研究从炉缸的设计结构、材料选择、冷却系统优化及操作维护等多个角度提出了技术改进方案，针对炉缸常见的“苹果状”侵蚀现象，提出了抑制铁水环流的深死铁层设计，并建议采用高导热抗侵蚀性炭砖与冷却壁的异质组合结构，提高炉缸冷却效率和整体稳定性。
         

 

   
相关研究成果以“延长大型高炉炉缸寿命的认识与方法”为题目发表于《炼铁》期刊2019年第38卷第6期。论文作者为：张福明。
         

 

该论文的主要研究结果与结论如下：
  • 炉缸侵蚀形态：炉缸侧壁出现非均匀局部破损，传统的“象脚状”侵蚀已转变为“苹果状”或“宽脸状”侵蚀，侵蚀最严重的部位集中在铁口两侧区域。
  • 深死铁层设计：适度加深死铁层设计，有助于抑制铁水环流，减少对侧壁的冲刷侵蚀。
  • 冷却系统优化：推荐采用闭路循环冷却系统，并在冷却壁中增设铜冷却壁，提高冷却效果。
  • 高性能材料应用：炉缸应选用高导热、抗铁水渗透性能强的炭砖，并优化炭砖与冷却壁的结构匹配。
  • 操作维护策略：在高炉炉役末期，建议严格控制产量，采用多铁口轮流出铁的操作方式，以减少流场偏析，延缓侧壁侵蚀速度。
         

 

论文中的主要图片和表格如下：   
图1. 典型高炉炉缸结构
         

 

图2. 高炉炉缸传热过程示意图
         

 

   
图3. 高炉一代炉役炉缸全生命周期管控模型
         

 

如果您需要论文原文，请在下方留言“2411”给我。

 http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNjM1MjAxOQ==&mid=2247491861&idx=1&sn=92bbac31b98fd9152a72fff5a4604163
钢铁连
炼钢、炼铁、连铸、连轧——合称“钢铁连”。传播钢铁冶金前沿技术，关注范围包括烧结球团、炼铁原料、高炉炼铁、非高炉炼铁、氢冶金、转炉炼钢、电炉炼钢、炉外精炼与铁水预处理、连续铸钢、近终形连铸、轧钢、低碳环保、钢铁材料、钢铁市场观察等。
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