钒钛烧结矿还原粉化过程的矿相分析

低温还原粉化率RDI-3.15是评价烧结矿质量的一项重要指标,它会影响高炉焦比和产量。钒钛烧结矿的RDI-3.15高达60%以上,研究认为钙钛矿是造成RDI-3.15高的主要原因,但是随着钒钛烧结矿中钙钛矿含量的大幅降低,其低温还原粉化性能并未得到有效改善。本研究应用矿相分析法对比分析了普通烧结矿和钒钛烧结矿的微观结构差别,并观察了两种烧结矿在低温还原粉化前后的结构变化;发现骸晶状赤铁矿和气孔结构是发生粉化的主要区域,而钒钛烧结矿中存在大量的气孔结构,这是导致其还原后发生严重粉化的主要原因。调整成分以提高粘结相的流动性,有利于降低气孔率和骸晶状赤铁矿含量,并增加有效粘结相,从而可减少配碳量并降低烧结温度,限制铁酸钙的分解和钙钛矿等高熔点矿物的生成,增加强度较好的交织结构的数量。

高炉炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统

分析了高炉炉缸炉底常用侵蚀监测方法的不足:一维传热、不含凝固潜热、不考虑异常情况对侵蚀影响的模型很难准确预测炉缸侧壁"象脚状"侵蚀的发生。建立了包含凝固潜热的三维非稳态柱坐标温度场计算模型,引入了"诊断知识库"实时判断和处理异常情况对侵蚀的影响,开发了炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统,成功应用于首钢、迁钢、唐钢、攀钢、长钢等多座高炉。介绍了该系统的侵蚀计算流程、程序设计特点、具体模块功能和在高炉生产中的指导作用。模型计算结果的准确性在高炉大修破损调研时得到了充分的验证。

高炉炉缸的安全预警机制

近年国内外多座高炉面临着炉缸侵蚀加剧的问题甚至发生了炉缸烧穿事故,炉缸寿命已成为现代高炉安全高效生产的限制性环节,但目前由于缺乏系统和量化地研究,炉缸安全预警机制尚未明确。笔者依据对不同容积、结构及耐材选择的多座高炉炉缸进行的传热学计算、热负荷及侵蚀监测,比较分析了不同类型炉缸的热负荷及侵蚀特点,对炉缸监测的一次检测元件、软件模型、评判标准、预警方法进行了探讨,提出了现代高炉炉缸安全预警机制建议。

基于微小温差监测的炉缸侵蚀状况的研究

为了查明凌钢3号高炉炉缸在炉役中侧壁砖衬温度高达900℃而二段热负荷大多低于10 000 W/m2的原因,通过传热学建模分析了炉缸传热和侵蚀的影响因素。采用可检测微小水温差波动的无线高精度数字化在线监测系统和吸附式无线炉皮测温系统,实现了对炉缸安全状态的准确监测。结果表明:炉缸侧壁热阻过大,尤其是炭砖和冷却壁间的填料层过厚是炉缸侵蚀加剧而水温差较低的主要原因,水速调整对"隔热"型炉缸侵蚀影响较小,稳定冶炼强度及改善炉缸透液性是抑制侵蚀的有效措施。