[發明專利]高爐爐缸爐底死鐵層縱截面的解剖方法

無效

• 申請號: 200910255750.2
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN101776537A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 曾暉;程樹森;李培言;潘宏偉;周小輝;趙宏博;羅霞光
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵股份有限公司;北京科技大學
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

技術領域

本發明涉及一種高爐爐缸爐底死鐵層縱截面的解剖方法，屬煉鐵技術領域。

背景技術

高爐是冶金生產過程中關鍵一環，國內外不斷對其進行深入研究。盡管冶金物理化學、化學反應動力學等基礎學科和計算機仿真技術得到長足發展，但高爐冶煉過程仍是一個黑匣子，主要依靠經驗來操作?；诖?，國外對許多大型高爐進行了解剖研究，這種通過停爐和拆爐的方法來認識高爐內部狀況的方法得到廣泛應用。國內對于高爐解剖的研究工作較少，尤其是對大型高爐解剖的研究尚在起步階段。高爐爐缸爐底是高爐冶煉過程中的重要部位，各種高溫氣體和渣鐵水在該處匯集，發生各種復雜的化學反應和物理變化，是高爐穩定順行和長壽高效的關鍵因素，因此，在高爐解剖過程中，對爐缸爐底進行解剖是重點之一。

高爐爐缸爐底在解剖前需要進行合理冷卻，以最大限度的保真高爐冶煉過程中的現象。爐缸爐底冷卻后，大量的液態爐渣、液態鐵水及渣鐵水內夾雜的焦炭被迅速冷凝固化，形成一個外形不規整、質地堅硬的渣鐵混合物整體即死鐵層，其內部的化學成分分布，渣鐵分布，元素偏析現象等難以進行觀察和研究。

國內外傳統的爐缸爐底解剖方法是鉆孔洞取樣法，即在爐缸爐底冷卻后形成死鐵層，在死鐵層的局部位置進行鉆孔洞，并保存鉆孔洞內的樣品。這種研究方法的優點是簡便，但是通過鉆孔洞獲得的樣品是爐缸爐底局部區域的樣品，用局部區域樣品的化學成分分布，渣鐵分布，元素偏析現象說明整個爐缸爐底的現象是不科學、不全面的。并且，在取樣過程中，取樣設備與爐缸爐底混合物間發生的急劇摩擦必將產生高溫，高溫將伴隨元素的再氧化、擴散，改變了爐缸爐底死鐵層原始的化學成分分布、元素偏析等。這些都不利于真實地反應爐缸爐底死鐵層的狀況，甚至偏離實際情況，誤導科研工作。期刊<煉鐵>第24卷第2期、2005年4月、21-24頁刊登了作者朱遠星所寫的文章“關于高爐死鐵層深度的計算方法”，其中對高爐死鐵層深度的計算公式進行了探討，并得出死鐵層深度應與高爐有效高度相關的結論。沒有涉及對死鐵層的解剖過程及觀察和分析研究。

科學的研究方法是通過特殊的辦法，使死鐵層的縱截面完全裸露，進而才能全面地觀測、研究死鐵層的化學成分分布，渣鐵分布，元素偏析現象，焦炭在渣鐵水分布等問題。其難點在于：(1)如何確定、標定死鐵層的縱截面并使之通過高爐鐵口；(2)在解剖過程中如何避免高溫甚至燃燒的產生，最大限度的保留死鐵層原始的信息；(3)如何保證解剖軌跡始終沿著死鐵層縱截面。

高爐解剖研究需要耗費巨大的人力、物力、財力，對于某一特定的高爐，其解剖研究不具有重復性，因此，需要制定一套全面、可靠的研究方法指導高爐爐缸爐底的解剖工作。

發明內容

為了克服現有技術存在的問題和缺陷，本發明提供了一種高爐爐缸爐底死鐵層縱截面的解剖方法，使得高爐死鐵層的縱截面能夠充分完整的裸露出來，以便能夠全面地、真實地反應出爐缸爐底的冶煉情況。

為達到上述目的，本發明是通過以下的技術方案來實現的：

一種高爐爐缸爐底死鐵層縱截面的解剖方法，步驟如下：

1)凝固后的高爐死鐵層上表面上測量中心(由于高爐爐缸是圓柱形，因而將爐缸爐底的死鐵層上表面近似視為水平圓面處理)，即死鐵層上表面圓的圓心的標定，以及過上表面圓直徑和高爐鐵口中心線的死鐵層縱平面的輪廓線的標定：

先標定死鐵層上表面圓的測量中心：在上表面圓的圓周輪廓線上任意取兩點確定一條線段即弦線，該弦線的中垂線穿過上表面圓的圓心；同理再確定另外一條弦線及其中垂線，兩條中垂線的交點即為死鐵層上表面圓的圓心，如圖1所示；

再標定過上表面圓直徑和高爐鐵口中心線的死鐵層縱平面的輪廓線：過高爐鐵口中心線處的母線和上表面圓的圓周相交于一點，過此點在上表面圓上確定一條直徑，上述母線和直徑確定了一個平面，該平面在豎直方向上截取死鐵層的截面即為標定的高爐死鐵層的縱截面；

2)在死鐵層上沿標定的死鐵層縱截面輪廓線鉆孔洞：

在死鐵層上沿標定的死鐵層縱截面輪廓線上每隔50至80厘米均勻的鉆上孔洞，并使孔洞的中心位于死鐵層縱截面的輪廓線上，孔洞的直徑為10至20厘米，孔洞深為10至20厘米；如圖2所示；

3)在死鐵層上沿標定的死鐵層縱截面的輪廓線上制造尖角溝槽：微裂紋微裂紋

在孔洞上沿標定的死鐵層縱截面輪廓線用銼刀銼開帶銳利尖角的尖角溝槽，尖角溝槽的角度為10至15度，尖角溝槽的長度為5至8厘米，如圖3所示；

4)用楔形齒耙擴展尖角溝槽：微裂紋