現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)》中詳細闡釋了高爐內(nèi)襯與冷卻器破損機理以及現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)相關(guān)理論，系統(tǒng)分析了高爐內(nèi)型設(shè)計、高爐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)、高爐冷卻技術(shù)、高爐爐體監(jiān)測技術(shù)、延長高爐壽命的操作與維護技術(shù)等，歸納總結(jié)了現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)的應(yīng)用實踐與發(fā)展方向，旨在讓讀者更為全面深刻地認識高爐長壽這項綜合技術(shù)。

書籍目錄

1 高爐長壽技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 現(xiàn)代高爐的主要技術(shù)特征
1.1.1 精料
1.1.2 高風溫
1.1.3 富氧噴煤
1.1.4 高爐大型化與長壽化
1.1.5 節(jié)能減排與環(huán)境清潔
1.1.6 高爐自動化與智能化控制
1.2 國內(nèi)外長壽高爐實績
1.3 延長高爐壽命的意義和作用
參考文獻
2 高爐內(nèi)襯與冷卻器破損機理研究
2.1 高爐內(nèi)襯破損機理
2.1.1 爐缸爐底內(nèi)襯破損機理
2.1.2 爐腹至爐身內(nèi)襯破損機理
2.1.3 爐身中上部內(nèi)襯破損機理
2.1.4 高爐內(nèi)襯侵蝕機理研究方向
2.2 高爐冷卻器破損機理
2.2.1 鑄鐵冷卻壁破損機理
2.2.2 球墨鑄鐵冷卻壁破損機理
2.2.3 鋼冷卻壁破損機理
2.2.4 銅冷卻壁破損機理
參考文獻
3 現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)理論研究
3.1 高爐爐缸液態(tài)渣鐵流動現(xiàn)象
3.1.1 高爐中的渣鐵液體運動
3.1.2 爐缸爐底液態(tài)渣鐵流動的數(shù)值研究
3.1.3 爐缸渣滯留量的數(shù)值模擬
3.1.4 小結(jié)
3.2 高爐爐缸爐底傳熱學(xué)研究
3.2.1 模型概述
3.2.2 高爐爐缸爐底物理模型的建立
3.2.3 高爐爐缸爐底數(shù)學(xué)模型的建立及離散化
3.2.4 邊界條件和初始條件的處理
3.2.5 凝固潛熱的處理
3.3 高爐爐缸爐底設(shè)計結(jié)構(gòu)的評析
3.3.1“傳熱法”和“隔熱法”爐缸爐底結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 影響高爐爐缸爐底壽命的其他因素
3.4 不同爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的溫度場研究分析
3.4.1 爐缸側(cè)壁采用全石墨磚結(jié)構(gòu)的分析
3.4.2 爐缸側(cè)壁采用全大塊炭磚結(jié)構(gòu)的分析
3.4.3 爐缸側(cè)壁采用熱壓炭磚（NMA+NMD）結(jié)構(gòu)的分析
3.4.4 爐缸第2段冷卻壁的分析
3.4.5 爐底采用石墨磚+D級大塊炭磚+陶瓷墊結(jié)構(gòu)的分析
3.4.6 爐底采用石墨磚+超微孔炭磚+微孔炭磚+陶瓷墊結(jié)構(gòu)的分析
3.4.7 爐缸爐底側(cè)壁NMA磚使用區(qū)域的分析
3.5 高爐爐缸爐底結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究
3.5.1 爐缸爐底設(shè)計結(jié)構(gòu)對侵蝕的影響
3.5.2“揚冷避熱型梯度布磚法”爐缸爐底設(shè)計結(jié)構(gòu)
3.5.3“揚冷避熱型梯度布磚法”在新建大型高爐設(shè)計中的應(yīng)用
3.5.4 爐缸爐底熱電偶布置優(yōu)化設(shè)計
3.6 爐缸死焦柱對爐缸排放及爐缸爐底內(nèi)襯侵蝕的影響
3.6.1 不同死焦柱狀態(tài)對爐缸透液性影響的物理模擬
3.6.2 爐缸死焦柱受力數(shù)學(xué)模型建立及浮起高度影響因素研究
3.6.3 死焦柱狀態(tài)對爐缸爐底侵蝕的影響
3.7 高爐煤氣流運動的計算分析
3.7.1 高爐煤氣流對高爐操作及高爐長壽的影響
3.7.2 高爐煤氣流模型
3.7.3 高爐塊狀帶內(nèi)的煤氣流計算分析
3.7.4 料面傾斜角度對煤氣流的影響
3.7.5 料面形狀對煤氣流的影響
3.7.6 料面爐料種類對煤氣流的影響
3.7.7 平臺寬度對煤氣流的影響
3.7.8 礦石和焦炭安息角對煤氣流的影響
3.7.9 爐料粒徑大小對煤氣流的影響
3.7.10 高爐下部煤氣流分布計算
3.8 高爐冷卻壁溫度場及應(yīng)力場計算分析
3.8.1 冷卻壁計算數(shù)學(xué)方程
3.8.2 凸臺冷卻壁研究
3.8.3 鑲磚冷卻壁狀態(tài)分析
3.8.4 爐缸冷卻壁的長壽設(shè)計
3.9 高爐冷卻板及爐襯溫度場計算分析
3.9.1 冷卻板及爐襯的傳熱物理模型
3.9.2 冷卻板及爐襯傳熱的數(shù)學(xué)模型
3.9.3 冷卻板及爐襯各參數(shù)對溫度場的影響
3.9.4 高爐冷卻板及爐襯在爐況異常情況時的溫度及熱量變化
3.9.5 板壁結(jié)合結(jié)構(gòu)高爐爐襯溫度場計算分析
參考文獻
4 高爐內(nèi)型
4.1 高爐內(nèi)型的發(fā)展過程
4.2 高爐內(nèi)型對高爐冶煉過程的影響
4.2.1 高爐冶煉過程的技術(shù)特征
4.2.2 高爐內(nèi)部的解剖研究
4.2.3 高爐內(nèi)型對高爐冶煉進程的影響
4.3 高爐內(nèi)型參數(shù)
4.4 高爐內(nèi)型設(shè)計
4.4.1 高爐合理內(nèi)型的設(shè)計原則
4.4.2 高爐內(nèi)型的設(shè)計方法
4.4.3 高爐內(nèi)型設(shè)計優(yōu)化
4.5 現(xiàn)代高爐內(nèi)型設(shè)計
4.5.1 現(xiàn)代高爐內(nèi)型的發(fā)展趨勢
4.5.2 爐缸內(nèi)型設(shè)計
4.5.3 爐腹內(nèi)型設(shè)計
4.5.4 爐腰內(nèi)型設(shè)計
4.5.5 爐身內(nèi)型設(shè)計
4.5.6 爐喉內(nèi)型設(shè)計
參考文獻
5 高爐爐缸爐底冷卻與內(nèi)襯結(jié)構(gòu)
5.1 高爐爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)
5.1.1 爐底結(jié)構(gòu)
5.1.2 爐缸結(jié)構(gòu)
5.1.3 鐵口和風口結(jié)構(gòu)
5.1.4 目前世界上幾種典型的爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計體系
5.2 高爐爐缸爐底用耐火材料
5.2.1 爐缸爐底碳質(zhì)材料的選用
5.2.2 爐缸爐底陶瓷質(zhì)材料的選用
5.2.3 風口鐵口用耐火材料的選用
5.3 高爐爐缸爐底冷卻結(jié)構(gòu)
5.3.1 爐底冷卻結(jié)構(gòu)
5.3.2 爐缸冷卻結(jié)構(gòu)
參考文獻
6 高爐爐腹、爐腰及爐身冷卻和耐火材料內(nèi)襯結(jié)構(gòu)
6.1 高爐爐腹、爐腰、爐身壽命影響因素分析
6.1.1 高溫煤氣和渣鐵沖刷
6.1.2 高熱流強度及熱沖擊
6.1.3 堿金屬和鋅的破壞作用
6.2 高爐爐腹、爐腰、爐身冷卻結(jié)構(gòu)
6.2.1 密集式銅冷卻板結(jié)構(gòu)
6.2.2 銅冷卻板與鑄鐵冷卻壁結(jié)合的結(jié)構(gòu)
6.3 高爐爐腹、爐腰、爐身內(nèi)襯結(jié)構(gòu)
6.4 高爐爐腹、爐腰、爐身用耐火材料
6.4.1 高鋁磚
6.4.2 黏土磚和磷酸浸漬黏土磚
6.4.3 碳化硅磚
參考文獻
7 高爐冷卻器
7.1 高爐冷卻器的功能和作用
7.2 冷卻器的結(jié)構(gòu)形式
7.2.1 冷卻板
7.2.2 冷卻壁
7.2.3 板壁結(jié)合結(jié)構(gòu)
7.3 冷卻壁技術(shù)的發(fā)展
7.3.1 國外冷卻壁的發(fā)展
7.3.2 國內(nèi)冷卻壁的發(fā)展
7.4 高爐爐體冷卻結(jié)構(gòu)
7.4.1 爐底爐缸冷卻結(jié)構(gòu)
7.4.2 爐腹、爐腰和爐身冷卻結(jié)構(gòu)
7.5 現(xiàn)代高爐冷卻器設(shè)計
7.5.1 高爐冷卻器設(shè)計的理論基礎(chǔ)
7.5.2 合理爐體冷卻結(jié)構(gòu)的選擇
7.5.3 確定冷卻壁結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計原則
7.5.4 冷卻壁的研究方向
7.6 現(xiàn)代高爐冷卻壁的技術(shù)創(chuàng)新
7.6.1 冷卻壁本體允許的長期工作溫度
7.6.2 鑄鐵冷卻壁
7.6.3 鋼冷卻壁
7.6.4 銅冷卻壁
7.7 高爐銅冷卻壁的開發(fā)與應(yīng)用
7.7.1 銅冷卻壁技術(shù)的發(fā)展
7.7.2 銅冷卻壁的技術(shù)優(yōu)勢
7.7.3 銅冷卻壁的應(yīng)用
參考文獻
8 高爐冷卻系統(tǒng)
8.1 高爐軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)
8.1.1 軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)設(shè)計
8.1.2 軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)工藝流程
8.2 高爐冷卻系統(tǒng)應(yīng)用實例
8.2.1 寶鋼高爐爐體冷卻系統(tǒng)改造與優(yōu)化
8.2.2 沙鋼5800m3高爐爐體冷卻系統(tǒng)
8.2.3 武鋼1號高爐聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)
8.2.4 首秦1號高爐爐體冷卻系統(tǒng)
參考文獻
……
9 高爐爐體自動化監(jiān)測與控制技術(shù)
10 延長高爐壽命的操作與維護技術(shù)
11 現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)的應(yīng)用實踐與發(fā)展方向

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   目前國內(nèi)外不少高爐在爐缸象腳狀侵蝕區(qū)和鐵口周圍采用了銅冷卻壁，旨在提高爐缸冷卻能力，延長爐缸壽命。但是對于這種技術(shù)發(fā)展趨勢的意見并不完全一致，持反對意見的觀點認為爐缸采用銅冷卻壁沒有必要，因為銅冷卻壁強化冷卻的特性在爐缸區(qū)域并不能得到充分發(fā)揮，而采用鑄鐵冷卻壁匹配適宜的爐缸耐火材料內(nèi)襯、冷卻系統(tǒng)，完全能夠?qū)崿F(xiàn)高爐長壽的目標。實際上，爐缸采用銅冷卻壁的初衷是為了構(gòu)建基于傳熱學(xué)理論的無過熱爐缸爐底，爐缸爐底的傳熱過程和侵蝕機理與爐腹至爐身下部具有很大的差異，爐缸爐底更注重強調(diào)耐火材料內(nèi)襯一冷卻系統(tǒng)一冷卻器的綜合體系。任何冷卻器都難以抵御高溫鐵水的侵襲，都會很快被破壞，這與爐腹至爐身下部區(qū)域冷卻器的工作特性有著根本的不同，因此，保護以炭磚為核心的爐缸爐底內(nèi)襯、減緩其侵蝕破損成為爐缸爐底冷卻器的核心功能。延緩炭磚侵蝕最有效的措施之一就是為炭磚提供可靠高效的冷卻，降低炭磚的熱面溫度，將1150℃等溫線盡可能推向高爐中心，從而使炭磚避開800～1100℃的脆變區(qū)間，改變堿金屬侵蝕的熱力學(xué)條件，抑制堿金屬的化學(xué)侵蝕。另外，降低炭磚熱面溫度有利于在其熱面形成穩(wěn)定的渣鐵殼，為炭磚提供保護，既可以避免鐵水環(huán)流的機械沖刷，還可以自然生成隔熱層，進一步降低炭磚的工作溫度。傳熱計算表明，在高爐開爐初期，爐缸爐底炭磚相對完好的條件下，采用銅冷卻壁對爐缸溫度場的分布并不產(chǎn)生根本的變化，但一旦炭磚出現(xiàn)明顯侵蝕后，特別是在爐役中后期，銅冷卻壁優(yōu)異的傳熱性能將發(fā)揮作用。傳熱計算表明，在相同殘余炭磚厚度的條件下，采用銅冷卻壁所黏結(jié)的渣鐵殼厚度要比采用鑄鐵冷卻壁黏結(jié)的渣鐵殼要厚，說明銅冷卻壁對炭磚的保護作用已經(jīng)顯現(xiàn)。由于這項技術(shù)近幾年剛剛開始采用，爐缸采用銅冷卻壁的技術(shù)經(jīng)濟性還有待于長期生產(chǎn)實踐的進一步檢驗。 7.4.2爐腹、爐腰和爐身冷卻結(jié)構(gòu) 如第4章所述，高爐長壽的實質(zhì)就是在一代爐役期間構(gòu)建使高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行的合理操作內(nèi)型。爐腹、爐腰和爐身的冷卻結(jié)構(gòu)對于高爐合理操作內(nèi)型的構(gòu)建具有重要意義。長期的高爐生產(chǎn)實踐證實，在爐腹至爐身下部高熱負荷區(qū)，由于爐體結(jié)構(gòu)不合理，耐火材料極易出現(xiàn)損壞甚至脫落，依靠采用高檔的耐火材料對延長高爐壽命的效果是十分有限的，而建立高效冷卻系統(tǒng)——無過熱冷卻器和與之相適宜的耐火材料體系，則是現(xiàn)代高爐延長爐體壽命的最佳選擇。按照傳熱學(xué)理論，由于高爐爐缸爐底和爐腹至爐身下部的冶煉條件不同，傳熱過程也不盡相同。

編輯推薦

《現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)》結(jié)合近20年來國內(nèi)外高爐長壽技術(shù)實踐，分析了現(xiàn)代高爐的技術(shù)特征和生產(chǎn)特點，系統(tǒng)總結(jié)了高爐長壽基礎(chǔ)研究、設(shè)計與應(yīng)用實踐的成果。《現(xiàn)代高爐長壽技術(shù)》可供高爐煉鐵領(lǐng)域的生產(chǎn)、設(shè)計、科研、管理、教學(xué)人員閱讀。

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