新旧炉壳焊接的研究与应用

本文主要根据高炉炉检修施工管理经验,相关炉壳焊接资料,从新、旧炉壳结合坡口形式、焊接选择、焊接参数的确定等方面阐述新、旧炉壳的焊接方法。     

浅谈提高高炉风口区域密封可靠性的改造

针对高炉风口区域煤气泄漏的安全隐患,通过对大套法兰密封槽进行改造,安装大套密封罩,内部进行灌浆,提高安装质量等多项措施的实施,提高了高炉风口区域的密封可靠性,保证了高炉的安全生产。     

关于大高炉用焦问题

一、质量问题高炉大型化,发展到4000～5000M~3的高炉,有利于采用电子计算机控制等现代化技术,大大提高劳动生产率和各项技术经济指标,因此是国内外高炉发展的方向。炉容愈大,其直径也愈大,因此采用多风口、小风口以增加风速,使风能吹透中心,这就使得焦炭在回旋区的磨损增加。高炉解体研究表明,焦炭粒度一般在炉腰以下才逐渐变小,接近风口焦炭回旋区粒度减少最快。当产生的粉焦多时,会在回旋区前面和下面积集,使得回旋区的外层透气性变差,以致区内压力升高,煤气只能从区顶较疏松的焦炭层中流出,这就形成炉缸中心堆积和边缘气流发展;且粉焦多时,潭、铁流粘度增加,碎焦和粉焦塞住部分间隙,以致燃烧带中液态渣、     

高炉风口回旋区工作状态监控技术的研究现状

在高炉生产过程中,只有从风口窥视孔可以直接观察高炉内的情况,操作者十分关注高炉风口区的工作状况,并将其作为判断和控制高炉操作的重要依据之一.风口前的监测可以获得喷煤高炉在风口处煤粉输送情况,还可以根据风口亮度与煤粉燃烧数值模拟结合,研判煤粉在风口回旋区的燃烧状况及温度分布等.简述了国内外在高炉风口回旋区温度检测、工作状态的监控技术的研究现状,提出利用数字图像处理技术与数值模拟结合,解决高炉风口回旋区工作状况监测和控制的思考.     

高炉围板电渣焊未熔合的分析

(1)简述了管状熔嘴电渣焊的特点。(2)阐明了未熔合产生的原因、预防措施及焊接中一些问题的处理方法。(3)通过实践证明:虽然未熔合是管极熔嘴电渣焊最易出现的焊接缺陷之一,但它是可以避免的。现代大型高炉炉壳围板的焊接采用电渣焊焊接立缝是成功的。     

鞍钢鲅鱼圈1号高炉炉壳稳定性分析

研究高炉炉壳的结构稳定性,提出了用瓦里米尔公式来估算高炉炉壳临界力的简便方法,并利用此公式对鞍钢鲅鱼圈1号高炉炉壳进行了轴向临界载荷计算,得到鞍钢鲅鱼圈1号高炉炉壳的工作承载能力.然后用薄铝壳来模拟鲅鱼圈1号高炉炉壳进行屈曲实验,分析有关几何参数对高炉炉壳轴向临界载荷和屈曲模态的影响.有限元和公式法计算结果表明,高炉炉壳的稳定性足够.     

高炉风口CCD成像监测系统的研制

介绍了高炉风口CCD成像监测系统的研究现状、设计原理、系统组成和系统测试．高炉风口成像监测系统可将风口工作状态连续显示在操作室的监视器上,使高炉操作者能够随时观察到所监测风口亮度、活跃程度、喷煤状况、风口破损情况等现象,提高操作的准确性．利用数字图像处理技术对回旋区火焰图像进行处理,得到了回旋区内的温度分布．实验室测试结果表明,图像的数字化温度分析结果与实测鲒果的误差在3％以内,系统能够满足工程需要．     

纯铜板双室旋流式高炉风口

纯铜板双室旋流式高炉风口由广东省汕头珠兴冶金备件厂研制生产的纯铜板双室旋流式风口，最近在广东省科委和冶金部共同主持下通过技术鉴定。与传统风口相比，这种风口的制造工艺独特，以含铜量９９．９０％以上纯铜板为原料，采用机械加工成型及焊接方法生产，产品实物质...     

高炉炉缸的应力分析和炉壳开裂补强判据

根据线性热弹性力学理论和高炉炉缸结构受热膨胀的力学特征,推导了平面轴对称温度分布和均布压力作用下炉缸结构的应力和变形计算式.分析炉缸结构热过盈工作状态的应力和炉壳纵向开裂补强前后的内衬应力特征,得出内衬受外缘抗拉强度控制的结果.由内衬外缘表面的强度条件,推导出满足强度要求的最小界面压力,进而提出炉壳纵向开裂补强的设计原则和炉壳补强判据.给出的算例可供计算参考.     

高炉冷却壁故障原因分析以及应对措施

高炉冷却壁一直以来都是高炉生产中的关键设备,其良好的运行是确保高炉安全、顺利生产必备条件。由于高炉工艺操作、进入炉内的原燃材料等各种因素,高炉冷却壁经常会出现开裂漏水、楼煤气等故障,而其安装结构较复杂,更换冷却壁时间相当长,部分地方还必须降深料线才能更换,因此更换冷却壁对高炉生产来说损失巨大。本文重点介绍了波纹管穿管技术在高炉冷却壁上的应用。     

高炉炉壳顶部KJ柱区局部稳定性的研究

利用有限元计算了轴向临界压力 ,同时采有简单公式计算了轴向临界压力 ,二者吻合 ,可以采用简单公式快速计算轴向临界压力 .计算表明 ,高炉炉壳几何参数 (半径、壁厚 )设计合理 ,炉壳的稳定性足够 ,不需要加环梁 .为相同类型高炉炉壳的合理设计提供了依据 ,为将来编制统一的高炉炉壳结构设计规范奠定了重要基础     

软熔带类型对高炉内未燃煤粉分布影响的数值模拟

为了改善高炉炉况、降低未燃煤粉对高炉的负面影响,利用“Euler-Euler”法对高炉内未燃煤粉的堆积分布进行了数值模拟.考察了倒V型、V型和W型软熔带高炉内的未燃煤粉分布,以及软熔带形状对未燃煤粉分布的影响,并比较了三种软熔带高炉堆积未燃煤粉量的多寡和高炉各区域未燃煤粉堆积量.计算结果表明:未燃煤粉主要堆积在高炉软熔带下方;死料柱、风口回旋区下方、软熔区域、软熔带顶部和根部是未燃煤粉容易堆积的区域.W型软熔带是最佳的高炉操作模式,具体表现在:未燃煤粉在高炉内分布相对均匀; 在一定压差条件下可容纳较多煤粉.     

高炉风口风量分配数学模型

建立了高炉风口风量分配数学模型,并提出风口流阻的计算公式.在总风量不变的条件下,计算了某5 500 m3高炉风口长度或者风口面积调整时,各风口风量、风速和鼓风动能的变化.结果表明增加风口长度或减小风口面积都将导致对应风口流阻增加.增加部分风口的长度,已调整的风口的风量、风速和鼓风动能降低.缩小部分风口面积,已调整的风口的风量降低;当缩小多个风口面积时,已调整的风口的风速、鼓风动能才能提高,并提出了其临界风口个数的计算公式.根据该数学模型,有利于掌握风口鼓风参数的变化规律,定量化调整风口的相关参数,维持高炉的稳定和顺行.     

高炉炉壳顶部KJ柱区局部稳定性的研究

利用有限元计算了轴向临界压力,同时采有简单公式计算了轴向临界压力,二者吻合,可以采用简单公式快速计算轴向临界压力.计算表明,高炉炉壳几何参数(半径、壁厚)设计合理,炉壳的稳定性足够,不需要加环梁. 为相同类型高炉炉壳的合理设计提供了依据,为将来编制统一的高炉炉壳结构设计规范奠定了重要基础.     

喷吹煤粉中氯元素在高炉风口区域的反应

对煤粉中氯元素在高炉内反应进行了热力学分析,模拟高炉风口环境,研究了喷吹煤粉中的氯元素在风口区的反应和分配规律.结果表明,煤粉中氯在燃烧过程中以HCl形式析出.与常规燃烧过程不同,煤粉中氯元素在风口区的析出率仅为40%~60%,剩余的氯元素残留在未燃煤粉中.喷吹煤粉带入高炉的氯元素不论去向如何,均不利于高炉冶炼过程的顺利进行.建立生产现场煤粉氯含量检测制度,减少高炉煤气中氯元素的危害,提高炉渣的排氯能力是今后努力的方向.     

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.     

运行管线在役焊接试验研究

运行管线在役焊接修复能很大程度上减小管道泄压停输修复所带来的经济损失,但由于管内介质的快速冷却,容易产生热影响区的氢致开裂。为了研究管内流体对焊接接头的影响,为避免氢致开裂而获得优良的焊接接头提供依据,采用模拟试验装置对16Mn在流动水冷却条件下焊接接头的微观组织和硬度进行了分析,并与空冷和静态水冷条件下的组织、硬度进行了对比。结果表明,流动水的快速冷却使焊接接头区形成了淬硬组织上贝氏体,导致其硬度值很大,易发生氢致开裂。在避免烧穿的前提下增大焊接电流能够减小硬度、减少上贝氏体,从而降低氢致开裂敏感性。     

预测高炉回旋区深度和变化规律的数学模型

综合考虑力学因素和高炉中燃烧反应对风口回旋区的影响,提出了描述高炉风口回旋区形成和变化规律的静态和动态模型.模拟结果表明,静态模型能准确地预测高炉回旋区的深度,动态模型可以描述鼓风速度改变时回旋区深度随时间的动态变化过程.最后得出了高炉回旋区形成和变化的规律:鼓风推力使料层迅速移动,导致回旋区大小迅速变化,形成回旋区"雏形",燃烧反应修复回旋区的大小和形状,维持回旋区的稳定.在整个回旋区变化过程中,摩擦力对于维持回旋区的稳定起着重要作用.模型预测结果与高炉风口回旋区的实测值以及其他研究者的实验结果是符合的.     

高炉粉煤喷吹风口磨损模型及应用

分析了高炉喷吹粉煤颗粒流造成高炉风口壁面底侧的磨损情况,建立了预测高炉风口磨损量的数学模型δm=(ρp)/(ρc)(Hs)/(Hc)(e(D-dp)dp)/(2πD2)Cp|r=RvmE′cosθ.研究结果表明高炉风口磨损主要与粉煤喷吹量、风口材质、风口几何尺寸、风口半收缩角以及热风速度和粉煤颗粒粒径等因素有关;当粉煤喷吹量相同时,减少粉煤颗粒在高炉风口壁面附近的浓度,改变风口壁面材质和使用较小粒径的粉煤,可减少高炉风口壁面磨损.由该数学模型算出的某钢铁厂高炉风口平均寿命与其实际平均寿命基本吻合,这证明了此模型的可靠性和通用性.     

运行管线在役焊接试验研究

运行管线在役焊接修复能很大程度上减小管道泄压停输修复所带来的经济损失，但由于管内介质的快速冷却，容易产生热影响区的氢致开裂。为了研究管内流体对焊接接头的影响，为避免氢致开裂而获得优良的焊接接头提供依据，采用模拟试验装置对16Mn在流动水冷却条件下焊接接头的微观组织和硬度进行了分析，并与空冷和静态水冷条件下的组织、硬度进行了对比。结果表明，流动水的快速冷却使焊接接头区形成了淬硬组织上贝氏体，导致其硬度值很大，易发生氢致开裂。在避免烧穿的前提下增大焊接电流能够减小硬度、减少上贝氏体，从而降低氢致开裂敏感性。