宝钢二高炉长寿技术的研究与实践.docx
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宝钢二高炉长寿技术的研究与实践
宝钢二高炉长寿技术的研究与实践
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:
分类号密级
UDC
学位论文
宝钢二高炉长寿技术的研究与实践
作者姓名:
华建明
指导教师:
沈峰满教授
东北大学材料与冶金学院
申请学位级别:
硕士
学科类别:
冶金学
学科专业名称:
钢铁冶金
论文提交日期:
2009年6月
论文答辩日期:
2009年6月
学位授予日期:
2009年6月
答辩委员会主席:
评阅人:
东北大学
2009年6月
ADissertationinFerrousMetallurgy
StudyonLongCampaignOperationTechnologyofPhaseⅠFurnaceLifeinBAOSTEELNo。
2BlastFurnace
byHuaJianming
Supervisor:
ProfessorShenFengman
NortheasternUniversity
June2009
独创性声明
本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的.论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名:
华建明
日期:
2009年6月25日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:
即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅.本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。
作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:
半年√□一年□一年半□两年□
学位论文作者签名:
华建明导师签名:
签字日期:
2009年6月25日签字日期:
宝钢二高炉长寿技术的研究与实践
摘要
在炉腰炉腹部位的砖衬在投产后五年炉体侵蚀严重加快、冷却板破损总数超过了1号高炉(1代)的破损总数并对2号高炉装备国产化能否保证高炉长寿的严峻历史背景下,本文立足宝钢二高炉的长寿实绩,对二高炉一代炉龄的操作历程进行了剖析和研究,总结了操作上影响高炉长寿的各种因素,重点探求确保大高炉长寿的操作经验和规律,并力求从理论上加以解释和证明,最终得出如下结论:
(1)确保炉况长期稳定顺行。
主要措施是:
◆不断调整和优化煤气流分布;
◆控制稳定而合适的炉温;
◆加强入炉原燃料的过程管理;
◆建立合理的造渣制度并加强作业管理;
◆控制合适而稳定的热负荷。
(2)确保炉缸活性,减缓炉缸侵蚀。
主要措施:
◆根据不同冶炼条件提出不同原燃料质量要求;
◆采取措施减少炉缸的堆积现象;
◆合理分布煤气流,确保中心气流充沛;
◆中心加焦,加快炉芯焦的置换
◆强化炉前出渣铁作业;
◆尽量减少钛矿护炉.
(3)减少有害元素入炉和富集。
主要措施:
◆通过科学实验制定有害元素入炉控制标准;
◆生产过程中对有害元素进行监控;
◆根据实验结果在操作上及时采取排除有害元素。
关键词:
高炉,操作,长寿,炉缸活性,有害元素
StudyonLongCampaignOperationTechnologyofPhaseⅠFurnaceLifeinBAOSTEELNo.2BlastFurnace
Abstract
Afterputintoproductionforfiveyears,thebricklininginbellyandboshwasdamagedfast.TheamountofdamagedcoolingplatehassurpassedNO.1BF。
UndertheconditionsofhighdomesticequipmentratioforNO.2BF,thecampaignlifeofNO.2BFwaschallenged.BasedonthelongcampaignlifeperformancesinBAOSTEELNO。
2blastfurnace,thereasonswhichaffectedthefurnace'slongcampaignlife,especiallyfromoperationalperformances,werestudiedandanalyzed.Thefollowingconclusionsweremade。
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(1)Operationalconditionswerekeptinastableandsmoothwayoveralongperiodoftime.Mainmeasuresweretakenasfollows.
◆readjustingandoptimizingthegasflowdistributioncontinually
◆stableandappropriatefurnacetemperaturewasundercontrol
◆processmanagementonchargingrawmaterialsandfuelswerestrengthened
◆reasonableslag—formingsystemwasestablishedandoperationmanagementinthecasthousewasenhanced
◆suitableandstableheatexchangeloadwasundercontrol
(2)Activehearthwasguaranteedandheartherosionwasslowdown,thefollowingstepswereadopted。
◆differentrawmaterials’qualityrequirementswereraisedaccordingtodifferentoperationalconditions
◆piled-uphearthphenomenaweredecreasedbyappropriatemeasures
◆gasflowdistributionwasreasonableandcentralgasflowwassufficient
◆Centrecokecharging。
Exchanginghearthcokefast.
◆operationinthecasthousewasstrengthened
◆Shieldingthehearthwithtitaniumoreswasreducedasfaraspossible
(3)Detrimentalelementschargingandconcentrationwerereduce。
Mainmeasuresweretakenasfollows.
◆Controlstandardoverdetrimentalelementschargingwasmadebyscientificexperiments.
◆Detrimentalelementsweremonitoredincourseofproduction。
◆Detrimentalelementswereeliminatedbyoperationadjustmentbasedonexperimentalresults。
Keywords:
Blastfurnace;operationperformances;longcampaign;hearthactivity;detrimentalelements
第1章绪论
1。
1高炉操作对高炉长寿的影响及重要意义
在高炉投产之后,炉况稳定、顺行以及日常炉体、炉缸维护就成为影响高炉长寿的决定因素。
从操作角度讲,影响高炉长寿的因素主要有[1]:
(1)产量与冶炼强度。
高产有利指标,但高产时出铁出渣负荷增加,铁口区域侧壁冲刷侵蚀加剧,高产时要求稳产,会对高炉长寿产生影响;同时产量波动也会对长寿带来影响,一般认为:
月平均利用系数波动幅度最好不大于0.2t/d。
m3。
(2)气流分布与控制情况。
边缘发展,粘结渣皮容易剥落,热负荷趋势上升,气流冲刷作用造成耐材损耗。
而长期中心气流不足,易造成炉缸“死料柱’肥大,透气透液性变差,最终导致炉缸堆积,铁水环流加剧,加速炉缸侧壁耐材侵蚀,降低高炉寿命.
(3)炉况顺行状况。
下料不顺、悬料、崩料和管道行程时,气流变化剧烈,热震大,炉体耐材侵蚀冲刷加剧,耐材损耗大,冷却设备破损增多,对炉顶设备和煤气清洗系统也有严重影响.
(4)炉温波动情况.若炉温频繁波动,会造成煤气流温度波动和高炉软融带位置的上下移动,对高炉炉墙也会造成热震,不利高炉长寿.
(5)炉缸工作状态.若焦炭碎化厉害,炉芯焦透气透液性变差,环流加剧,炉缸侵蚀快,明显不利高炉长寿。
概括上述几点,高炉要长寿,炉况稳定顺行是基础,同时控制好炉墙热负荷,确保活跃的炉缸。
若高炉操作不好,炉况、炉温出现频繁波动时,炉内气流和炉温也发生波动,软融带形状发生变化,炉墙渣皮受热震可能脱落,热负荷也随之波动,一方面加剧了对炉墙耐材砖衬的冲刷、磨损和冷却设备的破坏,另一方面大量未还原的生料进入炉缸,“污染”了炉缸内的焦炭,影响了焦炭的透液性能,从而增加了炉缸内铁水的环流量,加重了炉缸侧壁的侵蚀,最终就会缩短高炉的寿命。
因此,高炉长寿与否,尤其是大高炉的寿命,关键取决于高炉操作者的技术水平和对长寿问题的综合考虑及维护[2].
1。
2二高炉设计基本状况
宝钢二高炉1991年6月29日点火投产,是我国首次自行设计、建造和安装的大型高炉,设备国产化率达90%以上,4个铁口,36个风口,内容积为4063m3,其内型图见图1。
1:
图1。
1二高炉(一代)内型图
Fig。
1.1No。
2blastfurnaceprofileofphaseⅠfurnacelife
二高炉在全部引进的一高炉先进技术装备基础上,又进一步提高。
在冷却和耐材方面的主要改进有:
◆炉身上部采用铸铁冷却壁,实现炉体全冷却,在炉役中、后期,也能保持炉身上部炉型周向均匀,避免局部异常侵蚀。
◆炉底第5层和炉缸6~13层采用气孔平均直径0。
5μm的微孔碳砖BC—7SR,代替气孔平均直径0。
5μm的普通碳砖,提高了抗铁水渗透性和溶解性的能力。
◆铁口采用铝碳碳化硅砖,具有比硅线石砖更好的热稳定性.
◆风口采用自结合碳化硅砖,耐碱性、抗氧化和抗渣性优越,导热性良好.
◆炉底采用高导碳砖HC—10(1高炉GB—1热传导率83。
72kcal/m.h。
℃;HC-10热传导率125.58kJ/m。
h。
℃)。
GB—1为石墨炭化硅砖,热传导率较高,热态抗折强度大,耐碱、耐剥落性能好
◆二高炉炉顶采用串罐无料钟,使炉顶布料更加灵活多样,更利于煤气流调节,
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