不同冷却壁与炭砖组合结构高炉炉缸的温度场分布
2021-03-17郑俊平卢正东李承志薛正良
武汉科技大学学报 2021年2期
关键词:结构
郑俊平, 卢正东,李承志, 薛正良
(1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,湖北 武汉,430081;2. 宝钢股份武汉钢铁有限公司,湖北 武汉,430073;3. 武汉科技大学材料与冶金学院,湖北 武汉,430081)
现代高炉炼铁的基本技术方针是:长寿、高效、优质、低耗、环保,其中高炉长寿是实现其他技术目标的基础[1]。目前,制约我国高炉寿命的主要因素为炉缸异常侵蚀所造成的炉衬减薄甚至炉缸烧穿[2]。从传热学角度考虑,减缓炉缸侵蚀的关键在于强化炉缸传热,即通过降低炉衬热面温度促进炉缸渣铁凝结层的形成,从而实现炉缸内衬的自保护[3]。为此,本文根据武汉钢铁有限公司高炉长寿技术实践,通过建立炉缸传热模型,分析了不同冷却壁选型与炭砖砌筑结构对炉缸温度场的影响,提出了炉缸长寿设计与选材建议,以期为实现高炉长寿提供技术参考。
1 武钢高炉炉缸结构
武钢现有6座高炉,其中投产较早的1#和6#高炉炉缸采用了铸铁冷却壁+大块炭砖结构。自2006年以后,为强化炉缸传热效果,武钢新建的4#、5#、7#和8#高炉炉缸均采用了铸铜冷却壁+复合炭砖结构。目前,除了1#高炉因2019年军运会环保要求停炉以外,武钢其余高炉均处于安全服役状态,各高炉炉缸结构及炉衬选型如表1所示。
2 高炉炉缸结构模型
高炉炉缸主要为冷却壁+炭砖结构,基于武钢8#高炉炉缸的参数,本研究通过Solidworks软件建立了不同炉缸冷却壁材质(铸铁和铸铜)和炉缸内衬选型(大块炭砖和复合炭砖)炉缸结构的传热物理模型,通过ANSYS软件计算分析了不同结构炉缸在烘炉、全炉役周期及炉缸自保护期的温度场特点。……
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