發(fā)布時間：2020-06-27 23:54

【摘要】：高爐爐缸爐底的耐火材料長期處于高溫狀態(tài),易受渣鐵流動沖刷而被侵蝕。大量生產(chǎn)實踐表明,爐缸爐底侵蝕是目前我國高爐壽命的限制環(huán)節(jié)。目前,從局部風口喂入鈦線對爐缸爐底進行保護已得到廣泛應用,但也有一些高爐未達到目的,針對風口喂入后鈦在爐缸中的遷移規(guī)律研究較少。本研究以流體力學有關理論為基礎,以某企業(yè)的高爐為原型建立三維數(shù)學模型,應用Fluent軟件模擬了高爐爐缸出鐵過程中,喂線參數(shù)和不同爐況條件對鈦化物遷移的影響,分析了不同條件下鈦化物在爐缸中的分布規(guī)律,并探討了鈦化物分布與護爐效果之間的關系。論文主要結論如下:(1)喂線位置不同時,鈦化物遷移路徑和分布相差較大。當喂入位置距鐵口較遠時,鈦化物在爐缸側壁、爐缸底面上均有分布,有利于維護對應位置的爐缸側壁、爐底侵蝕區(qū)域;喂線位置距鐵口較近時,可維護爐缸側壁區(qū)域,較難保護爐底部位。不同位置喂線條件下,爐缸象腳侵蝕線上鈦化物濃度峰值相差數(shù)十倍,表明喂線護爐時,欲維護的侵蝕區(qū)域距離出鐵口越遠、越容易取得好的效果。喂線位置與象腳侵蝕線上鈦化物峰值位置存在一定偏移,喂線位置角θ增大,偏移減小。因此,應綜合考慮侵蝕部位、鐵口位置特點,通過模型計算結果反推最佳喂線護爐位置。(2)相同位置鈦線不同喂入量時,鈦化物濃度分布相應改變,但遷移路徑基本一致。初始濃度為0.3%和0.6%時,“象腳線”上鈦化物濃度峰值的位置相同,峰值大小與初始濃度成正比關系。(3)出鐵過程中,隨著渣鐵界面高度的下降,爐缸壁面鈦化物的分布范圍增大,“象腳線”鈦化物的峰值會逐漸偏移,偏移量的大小和喂入的位置有關系,在距鐵口較遠的位置偏移量較小。死料柱浮起高度的變化對鈦化物遷移的影響不明顯。在本文條件下,浮起高度為0 m,0.3 m和0.6 m時鈦化物在爐缸中分布差別很小。總體來看,出鐵過程對護爐影響較小,出鐵后期護爐作用范圍可能較前期更大。(4)死料柱透液性對鈦化物的遷移有顯著影響,在本文計算條件下,不同孔隙度時(0.2～0.4),鈦化物在“象腳線”上的峰值最多可相差一倍,峰值的位置可相差多達25°,護爐過程中應考慮死料柱透液性的影響。(5)多鐵口高爐中,泥包對鈦化物分布有一定影響,隨著喂入位置和工作鐵口的改變,影響也會有所不同。在生產(chǎn)中,大高爐可以調(diào)整工作鐵口來保證喂線護爐效果,單鐵口的小高爐如果鐵口附近出現(xiàn)侵蝕,應考慮采取爐頂加入鈦礦護爐的措施。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TF576.4
【圖文】：

缸炭磚產(chǎn)生環(huán)形裂縫的重要原因。在高爐深處滲透。鐵水滲入炭磚的驅動力包括液層深度，聚集的液態(tài)鐵水高達數(shù)米，由于底耐火材料承受的靜壓力高達若干兆帕。逡逑炭磚很容易受壓碎裂。一旦耐火材料破碎或耐火材料間隙。隨著鐵水侵入耐火材料，粒會被鐵水包圍，使其熔入鐵水的速度加磚組分，還會在溫度降低時凝固，體積收種鐵水隨著高爐周期性出鐵溫度變化而反透層因鐵水反復擠壓而產(chǎn)生微細裂紋并逐劇了爐缸侵蝕［１３“４］。逡逑ｍｏｒ邋鐵水逡逑

２．１．２渣鐵流動沖刷逡逑國內(nèi)外多座高爐大修停爐檢測發(fā)現(xiàn)，在爐缸側壁和爐底交界處侵蝕最為嚴重，侵蝕逡逑的剖面多呈“象腳形”或稱為“蒜頭形”邋［１５］，如圖２．２。這種侵蝕是現(xiàn)代高爐爐缸爐底逡逑內(nèi)襯最主要的侵蝕類型。高爐爐缸爐底環(huán)形侵蝕線并不完全對稱，鐵口區(qū)域下方的爐缸逡逑側壁侵蝕最為嚴重。侵蝕線向爐缸側壁和爐底周邊延伸，甚至造成高爐爐缸燒穿。這類逡逑侵蝕對高爐爐缸的壽命危害巨大，是制約高爐壽命的主要因素。普遍認為，爐缸內(nèi)鐵水逡逑環(huán)流是造成這一侵蝕形貌的重要原因。逡逑爐缸初始形貌逡逑麝＼————逡逑／１邋ｊｊ象腳形區(qū)域邐ｐｉｊｉｍ逡逑圖２．２爐缸“象腳”侵蝕示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋“ｅｌｅｐｈａｎｔ邋ｆｏｏｔ”邋ｅｒｏｓｉｏｎ逡逑鐵水環(huán)流的產(chǎn)生同死料柱有很大關系。由于風口回旋區(qū)的氣流推動作用，從軟熔帶逡逑落下的焦炭等固體在爐缸中心堆積，形成透液性較差的死料柱。高爐出鐵時爐缸內(nèi)鐵水逡逑的流動主要有三種方式：逡逑（１）

【參考文獻】

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本文編號：2732271