关于高炉寿命问题的思考

文章对高炉寿命的问题进行了探讨，指出要保障高炉长寿必须选用适宜的耐火材料及优良的冷却设备，严把施工质量关，加强生产操作和管理，完善对高炉的监测环节。     

优质镁铬耐火材料在大型闪速炉的应用

结合闪速炉生产工艺的要求阐述优质镁铬砖在现代大型铜冶炼项目闪速炉的应用，就闪速炉炉体各部位生产条件介绍耐火材料的选用及耐火材料筑炉工艺。     

高炉炉缸炭砖脆化层的形成及防止

高炉炉缸炭砖脆化层的形成是危及高炉寿命的重要原因之一。调查表明，脆化层处于环裂缝外侧，环裂缝与热面间炭砖结构致密。脆化层中渗铁量低、孔隙度高、灰分未增加、碳结构的晶面距小。研究指出，脆化层是由于炭砖中的沥青粘结剂炭化后的炭框架氧化所致。为提高炭质耐火材料质量，除采用高温煅烧无烟煤，改进生产工艺外，应开发新型粘结剂。     

高炉用温差自力式调节阀的特性

高炉寿命对炼铁生产技术经济指标有很大影响,而高炉各部位冷却器的冷却状况又极大地影响着高炉寿命。长期以来国内外高炉都是以恒流量供水冷却方式冷却,冷却强度无法满足热负荷峰值时的需要,同时还会造成冷却水供量缺乏均衡和稳定,以致冷却器易烧坏,高炉寿命降低。为改变此种状况,作者提出采用温差自力式调节阀使高炉冷却设备由恒流量供水冷却改为恒温差供水冷却方式,满足高炉冷却在热负荷峰值时对冷却强度的需要,使高炉冷却壁不致烧坏,从而延长高炉寿命。文中针对温差自力式调节阀的原理及结构,特点及作用进行了阐述,并对温差自力式谳节阀的水流量与水温差的关系进行了实验测定。     

高炉非金属冷却壁用耐火浇注料合理配置的研究

针对高炉各部位使用条件的差异，对高炉非金属冷却壁用耐火浇注料的合理配置进行了研究．结果表明，在炉身工作温度低于800℃的上部选用矾土水泥结合的高铝质浇注料；在800-1000℃的炉身下部选用纯铝酸钙水泥结合的高铝质浇注料；在工作温度高，渣侵蚀比较严重的妒腰部位用抗侵蚀性好，冷却强度大的纯铝酸钙水泥结合高铝-碳化硅质浇注料．     

铅在高炉内的渗透机理

结合昆钢生产实际,对高炉内铅的渗透机理进行了系统的考察与研究.结果表明:高炉内铅不能简单地通过砖衬的原始气孔进行渗透.铅在高炉砖衬内的渗透行为主要是通过各种缝隙,特别是炉壳与砖衬之间的间隙而进行的.当耐火砖受侵蚀较严重时,铅进入砖内部并发生膨胀变形,进一步破坏耐火材料的组织结构.基于新的铅渗透机理,对高炉排铅孔设计理念进行了探讨,为铅负荷较高的高炉进行合理炉型设计、安全稳定生产和提高高炉寿命提供了参考依据.     

高炉非金属冷却壁用耐火浇注料合理配置的研究

针对高炉各部位使用条件的差异,对高炉非金属冷却壁用耐火浇注料的合理配置进行了研究.结果表明,在炉身工作温度低于800 ℃的上部选用矾土水泥结合的高铝质浇注料;在800-1 000 ℃的炉身下部选用纯铝酸钙水泥结合的高铝质浇注料;在工作温度高,渣侵蚀比较严重的炉腰部位用抗侵蚀性好,冷却强度大的纯铝酸钙水泥结合高铝-碳化硅质浇注料.     

"传热法"炉缸和"隔热法"陶瓷杯复合炉缸炉底分析

从传热学的角度出发,利用VC编制炉缸炉底温度场计算软件,对国内某些高炉进行了实例建模. 模型计算结果和实际高炉热电偶温度数据吻合较好. 据此对目前流行的"传热法"的高导热压小块炭砖炉缸和"隔热法"的陶瓷杯复合炉缸炉底的各自特点进行了分析,以实例为基础阐明了这两种结构的炉缸炉底延长高炉寿命的不同方法. 指出在铁水和耐火材料之间低导热系数的"保护壳"存在,是不同设计延长炉缸炉底寿命的相同本质,并分析了这两种结构的炉缸炉底的不足.     

新型碳化硅耐火材料侵蚀机理及高炉中部炉衬的选择

作者通过实验初步研究了两种高炉用新型耐火材料─—赛隆结合碳化硅砖和氨化硅结合碳化硅砖抗初渣、碱金属的侵蚀机理，为设计长寿高炉合理选择内衬提供依据。     

高炉寿命探讨

根据高炉炉身、炉腰、炉腹的侵蚀机理，探讨高炉寿命问题。指出，高炉炉身、炉腰、炉腹的结构以及冷却设备及冷却方式选择恰当，高炉才能长寿；炉役后期定期对炉衬进行局部修补，是延长高炉寿命的有效措施。     

高炉煤气与热风炉寿命的关系

阐述了高炉煤气的质量与热风炉使用寿命之间的关系。针对当前高炉煤气净化系统主要采用的布袋除尘法，介绍了滤袋的选材和使用、反吹次数、滤袋的检漏、卸灰等方面的经验及相关技术。     

外燃式热风炉的自动控制

热风炉是炼铁工艺中不可或缺的重要设备,主要担负着给高炉提供热风的任务。如果控制程序稍有欠缺,不但会出现热风炉自动投入的中断,送风温度降低,造成资源的严重浪费,影响高炉的冶炼效果,而且存在很大的安全隐患。采用PLC自动控制后,不仅可以降低运行监控人员的劳动强度,更可以通过程序的优化,提高其控制精确度,确保热风炉系统的安全稳定精确运行,在一定的程度上也起到了降低能耗,提高风温的作用。     

Study of a ceramic burner for shaftless stoves

A multi-burner-port annular flameless ceramic burner (MAFCB) of the shaftless stove for blast furnaces was designed. The characteristics of pressure drop, homogeneousness of the flows at burner ports, and distribution of the flows in the chambers and joint were studied by cold model experiments. This type of ceramic burner was successfully applied in 6# blast furnace at Liuzhou Iron & Steel Co. Ltd. (LISC) and this practice proved that it could be used in the hot blast stove and other stoves with a higher efficiency and a higher steadiness of hot blast temperature at 1200℃. With the combustion of blast furnace gas alone, the thermal efficiency was up to 78.95%, saving energy remarkably.     

冷却壁高炉炉墙温度场的数值模拟(I)──耐火材料种类及其侵蚀程度对炉墙温度场的影响

利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对冷却壁高炉炉墙的温度场进行了数值模拟,研究了不 同的砖衬材质及其侵蚀程度对炉墙温度场的影响．并在此基础上探讨了高炉炉身下部破损的 基本原因及过程．结果表明：冷却壁凸台的冷却能力不足导致了凸台前砖衬热面温度始终高于 其受化学侵蚀的临界温度,不可能存在稳定的砖衬层．     

基于RBF神经网络整定的热风炉温控系统设计

为了提高热风炉的燃烧效率,改善热风炉温控系统的自动化程度,提出了一种基于RBF神经网络整定的PID控制策略。首先,通过RBF神经网络算法和增量式PID控制器的结合,将神经网络强大的自学习能力应用于对增量式PID参数的调整。然后,在常规热风炉温控系统的基础上,将其外环改为采用RBF神经网络整定的PID控制。热风炉温控系统中内环以煤气阀门开度为变量,外环以拱顶温度为控制变量,通过改进的串级控制来实现热风炉的燃烧优化调整。Matlab仿真分析和实际应用效果表明,RBF神经网络整定的PID控制曲线几乎无超调量,系统抗干扰能力相对传统的PID控制提高了50%。与传统的手动控制相比,所提出的控制策略使得原系统的抑制干扰能力明显增强、鲁棒性更好,在热风炉温控方面具有良好的研究和应用价值。     

热风炉空燃比并行协作粒子群滑模控制策略

针对热风炉燃烧控制存在的纯滞后、大惯性和强干扰等问题,提出了一种基于并行协作骨干粒子群(Parallel Cooperative Bare-Bones Particle Swarm Optimization,PCBBPSO) 优化全局滑模控制(Global Sliding Mode Control, GSMC)的热风炉空燃比控制策略;为改善热风炉空燃比控制系统动态特性,引入全局滑模策略,对燃烧系统进行优 化控制,以提高系统稳定性,同时,基于热风炉燃烧系统存在的强干扰特性,利用并行协作骨干粒子群对干扰补偿 进行调节以减小其对系统的影响,并求取最优控制率;仿真结果表明:与普通粒子群优化全局滑模和普通粒子群优 化 PID 相比,该控制方法达到稳定用时分别减少了 26. 4 s 和 9. 3 s,能够保持没有超调量,拥有良好稳定的跟踪和 抗干扰效果;将该控制策略应用于某钢铁有限公司 2 200 m 3 高炉配套热风炉,工程数据表明:在该空燃比策略的控 制下,热风炉空燃比上下波动幅度仅为 8. 20%,拥有波动小、稳定性好和抗干扰性强等特点,动态响应较好,能够满 足热风炉工程实际应用的需要。     

基于十字形扫描雷达的3D料面建模方法

为了解决现有径向雷达难以获得完整的高炉实际料面信息的问题,提出了基于离散雷达检测点二维插值的高炉料面重构方法,实现了料面信息的准确检测。首先根据生产要求建立了雷达检测点提取原则,获得了雷达十字形检测点,并将获取的检测点进行特征料线拟合得到4条不同料线方程。然后利用区域平均计算方法和料线方程式获取插值数据点。最后采用二维插值法进行料面重构。实验部分,通过现场提取的某高炉实测数据利用本文计算方法进行了数值仿真。结果表明,该方法能够实现离散数据点在高炉特殊环境下的可视化料面建模,并且提高了十字形雷达数据点2D料线的重构精度。     

模拟焦炭在高炉软融带碳溶反应的研究

分析了国内外常用的几种测定焦炭与CO2反应性的方法，发现用这些方法测得的反应性指标CRI和反应后强度指标CSR对高炉软融带碳溶反应缺乏模拟性．为此，用特制的大型高温反应炉进行模拟高炉软融带碳溶反应条件实验，得出碱对焦炭的碳溶反应具有正催化作用；随着所加碱的质量分数的增加，焦炭的反应性增大，反应后强度略有降低，反应后焦炭的平均粒径略有减小.     

蓄热式换热器流动传热的数值模拟

以炼铁厂的蓄热式热风炉为例,根据热风炉的实际运行状况对热风炉内的流动与换热过程进行合理简化,应用二维模型,采用有限容积法对热风炉内的流动与换热情况进行数值求解,得到了热风炉在不同工况下的气体温度与蓄热体温度的分布情况,模拟计算结果表明：在内燃式热风炉蓄热体中气体的温度分布大致为对数曲线,并且在热风炉中同一高度上气体与蓄热体温差较小,与实际情况相符,这对优化热风炉的运行与设计有参考价值。     

气体组成对高炉喷补料抗CO侵蚀能力的影响

通过在反应气中加入氢气,研究此种气体组成条件下,喷补料抗CO侵蚀能力．同时,探讨一种用混合气体来检测耐火材料抗CO侵蚀能力的标准．结果表明：添加氢气促进了CO对喷补料的侵蚀;在95％CO＋5％H2气氛中反应24h与试样在纯CO气氛中反应200h取得相的结果;可以用95％CO＋5％H2代替纯CO气氛,进行耐火材料抗CO侵蚀能力的检测.