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2012国外炉缸长寿研究资料
点是,侵蚀主要向炉底下部
发展,在炉底形成深坑,炉
底侵蚀严重;有减轻炉缸环
流的作用,对侧壁侵蚀较少。
君津3号第1代,炉容
4063 m3高炉,炉役从1971年
至1982年,死铁层深度1.0m,
炉底上层敷设4层炭砖,下部
有5层粘土砖,最下部设1层
炉底结构和侵蚀断面图
圆周上平均残存厚度
石墨SiC砖,炉底总厚度约 4.0m。
象脚侵蚀B; 锅底状侵蚀D; 宽脸状侵蚀C。这是 新近出现的一种侵蚀状态。
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1.1 象脚侵蚀
脆裂层
象脚侵蚀B特点是,向炉底垂
直方向的侵蚀较少,炉底和侧壁交
界的角部严重侵蚀,有的象脚侵蚀
炉底中心部位反而有些隆起,形如
ZnO沉积层
象脚。炉容1000~5050m3。福山5
高炉;福山2高炉;京浜1高炉;
加古川2高炉;加古川3高炉;千 焦炭、铁混合物 叶3高炉;千叶1号高炉;水岛4高
0.080 1970
君津3
1980
1990
年代
2000
2010
最近,鹿岛1、3号改造成炉容5265m3高炉时,炉缸直径
15m,死铁层深度为4.5m,为30%。日本5000m3级高炉的
死铁层高度一般为炉缸直径的25~30%。
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1.3 宽脸状侵蚀
上世纪80年代后出现了“宽脸”状侵蚀C,炉缸侧壁和炉 底中心都有侵蚀,而主要影响高炉寿命的侵蚀方向仍然是炉 缸侧壁。如,君津2号高炉、大分2号高炉 、户田1号高炉等 。
国外几乎对所有停炉的高炉都进行详细的解体调查。 不但对残余砖衬进行了详细的研究,而且对残铁、凝 固层、死料堆结构等等方面进行了详细的研究。 国外有一部分高炉不放残铁,炉缸内的状态得到了较 好的保持,为解剖调查创造了良好的条件。
由于炉底设计和生产操作 的改善,蘑菇型侵蚀A已经很 少见到。
目前高炉炉底、炉缸的侵 蚀可以分为三种类型:
国外高炉炉缸长寿技术研究概况
中冶赛迪工程技术股份有限公司 重庆
项钟庸
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前言
高炉寿命主要取决于耐材的侵蚀。在过去决定高炉寿命 的因素是炉身和炉缸耐材的损坏。
由于高炉操作条件的改变,近年来国内外有许多高炉寿 命受到了炉缸耐材侵蚀的制约。
介绍国外高炉的一些研究:
1
炉缸解剖调查
2
生产中的研究
3
模型研究
2
1 解剖调查及侵蚀特征
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为了减少铁水环流,欧美首先提出,希望在死料堆下部 形成焦炭自由层(Coke free space) ,以及死料堆漂浮在炉缸 中的概念,而不要坐落在炉底上。
欧洲首先在上世纪80年代初提出,死铁层加深至炉缸直径 的25%以上的建议,英国在上世纪90年代初投产的安妮女王 号、维利亚娜女王号、伯斯女王号高炉死铁层深度均在27% 左右。
炉底温度推算残存砖厚度(1150℃线)与解体时炭砖的脆化层基本一致。
炉底取样调查,砌砖上面的脆化层如A部所示。与过去的调查结果相
同,有铁水渗入,表观比重2.23,表观气孔率9.8%;化学分析:C76.8%,
Fe13.5%,K2O0.17%;X射线分析也确认气孔内渗入了铁。
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2 生产中的研究
高炉长寿必须分别从炉体结构、材料、设备、管理、操 作方面综合采取措施。
炉;和歌山3高炉;鹿岛3高炉;
泥包
罗德罗基1、2高炉;艾依莫登7高 炉。施威尔根1号高炉前后5次。
西德马A高炉。
在上世纪70年代初开
炉的高炉形成象脚侵蚀的较
多。
凝铁 渗铁层
福侧壁平均残存厚度1.2m,除了脆 裂带后的完好层平均厚度为0.7m。
锅底状的侵蚀D的特
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德国某高炉炉缸的侵蚀情况
高炉炉底平均年侵 蚀速度为30mm/a, 铁口的平均年侵蚀 速度为15mm/a。 呈锅底状侵蚀。
高炉炉缸直径10.3m,设计死铁层深度为炉缸直径的 26.8%,侵蚀后的深度为32.8%,风口高度为39.2%。一代 寿命将近9年,累计产铁量1600万吨,炉缸面积利用系数为 65~78t/(m3.d)。
提高炉底炭砖致密程度高导热性、炉缸深度、有效的炉 缸冷却、强化侧壁温度管理、改善炉料分布等等,综合的 结果才能达到延长高炉寿命的目的。
近年来,国外着力于炉缸内部状态的研究,铁水环流对 炭砖侵蚀的影响和死料堆结构对炉缸铁水环流的影响等等 。
力求提高操作技术,维持操作稳定;防止未还原的炉料 进入炉缸,防止不饱和碳素的铁水与炭砖接触;结合铁口 使用方法和冷却强度保持炉缸部位的粘滞层和凝固层,极 力抑止炉缸部位炭砖的侵蚀,采取最佳的综合技术措施, 来预防炉缸事故以达到高炉长寿的目的。
最终侵蚀后,死铁层深度约4.5m,炉底残存炭砖厚度1.4m, 炉底中央宽阔的范围呈平坦状侵蚀;
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小仓2号第2代,炉容1850 m3高炉
高炉有3铁口个,风口28个。死铁层深度与炉缸直径之比为19%。图 中总炉底厚度为4250mm。炉底结构上层有7层粘土砖,下设2层炭砖。
高炉于1982年开炉2002 年停炉。高炉炉缸侧壁炭 砖完好,炉底有较厚的粘 土砖内衬,最终死铁层深 度约3.5m。
君津2号炉容约2700 m3高炉,炉役从1982年2月至1994年2月停炉,
寿命12年,炉缸侧壁残存炭砖厚度约300mm。开炉初期炉缸侧壁很快
侵蚀。停炉解剖时,高炉炉底也有严重侵蚀。
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大分2号高炉第1代
大分2号高炉第1代炉 容5070 m3,于1988年8 月2日停炉,寿命11年 另10个月。解体时的炉 底侵蚀情况。侵蚀最严 重的部位在4号铁口下 面的炉缸侧壁第二层, 残存的炭砖也比较厚约 800mm。炉底中心部 位有1300mm。
P.W.在解剖德国炉缸直径分别为10.3m和11.0m的高炉 后,认为设计死铁层深度26.8%的好,而15.5%不好,临界 深度为31.1%。提出两座炉缸直径12.2m高炉的设计死铁层 高度与炉缸直径之比在26.5~28.7%,并估计侵蚀后达到 31.5%。风口至铁口高度为40.7%。
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日本近年高炉死铁层深度的变化
死铁层深度与炉缸直径之比
0.280
0.240
0.200 0.160
大分1
0.142
君津4
0.247
0.275 0.247
0.200
0.229 0.212
0.228 名古屋3
0.180
0.179 0.160
0.187 0.182
0.157
0.190 0.172
0.120
0.112
0.111 户烟1
京浜1