[發(fā)明專利]一種無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410549098.6
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104313224A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸高峰;薛正良;鄒仕華;金焱;毛建林;王煒;王凌冰;江凌;陳利;張志強(qiáng);陳偉;孫小勇;袁鵬;文貴江;邢志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團(tuán)西昌鋼釩有限公司
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 鐘瑩潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法。

背景技術(shù)

由于釩鈦磁鐵礦和普通鐵礦在還原性上存在較大差異，則在對釩鈦磁鐵礦進(jìn)行冶煉的時(shí)候不能依據(jù)普通鐵礦的冶煉進(jìn)行相應(yīng)的判定，釩鈦磁鐵礦的冶煉的不確定性很多，也增大了監(jiān)測的難度。

并且，釩鈦磁鐵礦高爐具有獨(dú)特的爐體結(jié)構(gòu)，首先是釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸中沒有陶瓷杯，因此高爐爐缸侵蝕結(jié)厚的監(jiān)控非常重要，由于釩鈦磁鐵礦的特殊特性，爐缸拐角處容易形成結(jié)渣增厚的現(xiàn)象，將加劇爐缸內(nèi)鐵水的環(huán)流進(jìn)而加快對爐缸的侵蝕，造成出鐵口處的侵蝕加劇；其次是釩鈦磁鐵礦高爐出渣時(shí)對出渣口具有較嚴(yán)重的侵蝕，造成出渣口的位置容易漏水，并且釩鈦磁鐵礦的冶煉過程中的渣層厚度波動性大，對監(jiān)測系統(tǒng)帶來很大的不良影響，無法對高爐爐缸內(nèi)的侵蝕情況進(jìn)行相應(yīng)的警示；再次，無陶瓷杯的爐缸會對相應(yīng)的侵蝕和結(jié)厚現(xiàn)象造成一定的影響，因?yàn)樘沾杀淖饔檬歉綦x鐵水保護(hù)碳磚免遭液態(tài)鐵水的溶解，只要陶瓷杯穩(wěn)定存在于碳磚內(nèi)襯的內(nèi)表面上，則陶瓷杯顯然也起著隔熱的作用并能降低碳磚表面的溫度，既節(jié)能降耗，也能改善碳磚層內(nèi)的溫度分布，但由于釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸中不存在陶瓷杯，因此在冶煉的過程中爐底的磚襯會呈現(xiàn)僅中心局部侵蝕半磚深度且整體形成淺鍋底的形狀，并且隨著釩鈦磁鐵礦冶煉的進(jìn)行在蝕損的殘余磚襯上會粘結(jié)有特定的沉積物，這種沉積物起到了保護(hù)磚襯的作用從而減緩爐底磚襯的侵蝕，并且爐壁上也會粘結(jié)沉積物，爐壁上的沉積物從風(fēng)口中心線向下逐漸增厚并與爐底的沉積物形成整體并使?fàn)t缸的整體磚襯侵蝕形態(tài)呈收縮狀(普通高爐的爐缸磚襯侵蝕形態(tài)呈擴(kuò)散狀的)，這種情況下會造成對爐壁或者爐底的磚襯侵蝕和結(jié)厚的監(jiān)測結(jié)果失真，進(jìn)而可能造成因爐內(nèi)的沉積物太厚而影響出鐵量或加劇對其它位置的侵蝕的后果。

因此，有必要提供一種針對無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種針對無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐中侵蝕邊界不斷變化以及結(jié)渣增厚不斷產(chǎn)生的工況，真實(shí)地反應(yīng)并預(yù)警爐缸侵蝕結(jié)厚狀況的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法，所述爐缸被劃分為爐缸側(cè)壁區(qū)、爐底區(qū)和爐缸拐角區(qū)并且所述爐缸側(cè)壁區(qū)的側(cè)壁磚襯上設(shè)置有出鐵口和出渣口，所述方法包括以下步驟；

A、利用所述爐缸中磚襯的溫度場計(jì)算并確定1150℃侵蝕線的位置；

B、利用所述1150℃侵蝕線的位置對所述爐缸的爐缸側(cè)壁區(qū)、爐底區(qū)和爐缸拐角區(qū)的浸蝕結(jié)厚工況進(jìn)行判定，當(dāng)判定達(dá)到報(bào)警臨界點(diǎn)時(shí)，則進(jìn)行報(bào)警，

其中，所述報(bào)警臨界點(diǎn)為當(dāng)所述爐缸側(cè)壁區(qū)的出鐵口處的浸蝕深度達(dá)到出鐵口處原磚襯厚度的20～30％時(shí)、當(dāng)所述爐缸拐角區(qū)的結(jié)渣厚度達(dá)到740～800mm時(shí)或當(dāng)所述爐底區(qū)的浸蝕深度達(dá)到莫來石磚層所在的位置時(shí)。

根據(jù)本發(fā)明的無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟B中，結(jié)合爐缸中磚襯的剪切應(yīng)力判斷結(jié)果和超聲波測定結(jié)果對所述爐缸的浸蝕結(jié)厚工況進(jìn)行判定。

根據(jù)本發(fā)明的無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，依據(jù)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程，采用穩(wěn)定網(wǎng)格的有限元或有限差分法計(jì)算爐缸中磚襯的溫度場并在迭代計(jì)算中根據(jù)穩(wěn)定網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)的溫度確定導(dǎo)熱系數(shù)，進(jìn)而得到爐缸中磚襯的溫度場，再利用所述爐缸中磚襯的溫度場計(jì)算并確定1150℃侵蝕線的位置。

根據(jù)本發(fā)明的無陶瓷杯釩鈦磁鐵礦高爐的爐缸浸蝕結(jié)厚報(bào)警方法的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟A具體包括以下步驟：

a、將所述爐缸側(cè)壁區(qū)、爐底區(qū)和爐缸拐角區(qū)分別定義為長方形并依據(jù)爐缸中預(yù)設(shè)的熱電偶的布置進(jìn)行穩(wěn)定網(wǎng)格的劃分；

b、讀入所述爐缸中預(yù)設(shè)的熱電偶的溫度、爐缸中磚襯的導(dǎo)熱系數(shù)、鐵水的導(dǎo)熱系數(shù)、結(jié)渣的導(dǎo)熱系數(shù)以及所述爐缸側(cè)壁區(qū)、爐底區(qū)和爐缸拐角區(qū)的穩(wěn)定網(wǎng)格位置數(shù)據(jù)；

c、對所述爐缸側(cè)壁區(qū)、爐底區(qū)和爐缸拐角區(qū)進(jìn)行分區(qū)域地穩(wěn)態(tài)傳熱計(jì)算；

d、將分區(qū)域地穩(wěn)態(tài)傳熱計(jì)算結(jié)果合并構(gòu)成爐缸中磚襯的溫度場；

e、利用所述爐缸中磚襯的溫度場插值計(jì)算得到1150℃侵蝕線的位置。