摘要：针对大型高炉寿命及冷却壁优化设计问题,通过研究冷却壁的破损机理、实际应用情况及高炉传热模型,比较分析冷却壁材质及结构差异,提出铜钢复合冷却壁和板壁结合结构、铸铁冷却壁、铜冷却壁分别更适用于高热负荷区、炉缸区域及铁口区域。同时依据铜冷却壁和铸铁冷却壁为国内高炉常用冷却壁,结合其适用区域及现存问题,提出铜冷却壁可从"控制氧含量在0.003%之内,减短长度,采用复合孔型、凸台设计、热喷涂表面、背部压浆工艺和固定销安装"等方面优化;铸铁冷却壁可从"提高比表面积至1.0以上,设计圆形水管尺寸为Φ76×6mm和Φ80×6mm,控制椭圆形水管短长轴在0.4~0.5之间,适当增大象脚区域冷却壁尺寸,冷却壁中心对准象脚区域"等方面优化。

摘要：在高炉炉缸砖衬热面形成的稳定的保护层,将铁水与砖衬隔离开,避免直接接触,这是保证高炉炉缸长寿、延缓砖衬侵蚀的必要条件。为了研究高炉炉缸长寿的本质,首先通过高炉破损调查和解剖调研,分析了炉缸保护层的物相组成和显微结构,建立了高炉炉缸保护层类别体系。从保护层形成机制的角度将保护层分为富铁层、富渣层、富石墨碳层和富钛层。制定了高炉炉缸保护层综合调控技术路线,提出高炉炉缸保护层能否形成的关键在于合理控制炉缸耐火材料热面温度和铁水成分。最后明确,在高炉正常生产过程中,应从设计、铁水质量、生产操作等3个方面采取措施以促进保护层的有效形成。

摘要：高炉长寿已经成为当代炼铁技术进步的重要组成部分,提高高炉冷却设备寿命是保障高炉长寿的关键环节。为分析板壁结合冷却壁破损的本质原因,从而给冷却器结构优化设计及安全生产提供有效指导,通过建立流体-热-结构多场耦合模型,基于传热理论和有限元数值模拟,解析了板壁结合冷却体系流场、温度场、应力场分布特征。结合高炉实际案例,系统分析了板壁结合冷却器破损的本质原因,指出冷却器破损的具体部位,验证了模拟分析结果的准确性。研究结果表明,高炉冷却板前端两侧部位及冷却壁水管层流底层是冷却系统的薄弱环节,在同等冷却条件下,该区域温度高于其他部位4.5℃;冷却板前端变形量最大,达到2 mm;生产高炉用焦炭质量M10、M40大幅波动从而导致渣皮频繁脱落是造成冷却板破损的主要原因。

摘要：结合钢铁产业结构特点,介绍智慧工厂和CPS系统(信息物理系统)的概念,论述中国钢铁行业建设智能工厂的技术思路,探讨钢铁智慧工厂的互联网+CPPS模式(具有互联网思维与概念的信息物理生产系统)设计理念。中国钢铁企业智慧工厂建设可以从采用互联网+CPPS模式推进钢铁企业制造体系的纵向集成、通过价值链及网络实现企业间横向集成和发展生产流与人机交互的端到端工程数字化集成三方面来考虑。智慧钢铁工厂的互联网+CPPS模式对钢铁企业的转型升级和发展进步具有重要的现实意义。

摘要：阐述了高炉炉缸炭砖保护层4种类型(即富铁层、富渣层、富石墨层和富钛层)的形成机理,并用案例印证了炉缸炭砖保护层是4种类型保护层综合作用的结果。重点阐明了影响炉缸炭砖保护层的若干因素,认为:(1)炉缸炭砖保护层形成和稳定的关键是砖衬热面温度,为此必须做好有关冷却系统的设计、建安、护炉及生产维护等工作;(2)要维持与冶炼强度相适应的炉腹煤气量来组织生产,以利于形成稳定的炉缸炭砖保护层;(3)控制好铁水成分,以减缓炭砖保护层的消蚀;(4)提高炉缸死料堆的透气性和透液性,有利于炉缸炭砖保护层的形成和稳定;(5)做好炉前出铁工作,是形成稳定保护层的有效保证。

摘要：为明确高炉炉渣组分对死焦堆中炉渣静态滞留率的影响,采用自行设计的炉渣穿焦试验装置模拟高炉炉渣穿过炉缸死焦堆的过程,探究不同二元碱度(w(CaO)/w(SiO2))、镁铝比(w(MgO)/w(Al2O3))对炉渣滞留率的影响。试验结果表明,随着碱度的增加,炉渣穿过焦炭层的能力增强,滞留率降低;当炉渣镁铝比较低时,炉渣滞留率较高,当镁铝比为0.50~0.55时,滞留率出现最小值,当镁铝比较高时,由于渣焦间润湿性变好,"液桥"间炉渣滞留量增大,滞留率存在上升趋势;渣焦间润湿性较差。炉渣穿过焦炭层的过程主要为物理传输过程,但炉渣仍存在着向焦炭内部渗入的现象,渣焦界面发生反应生成SiC,该反应产物可改善渣焦界面润湿性。

摘要：结合铜冷却壁热面损坏的考察情况,对目前铜冷却壁的损坏原因及解决对策进行了详细阐述。重点分析了渣皮脱落导致的机械磨损及"氢病"对铜冷却壁寿命的影响,认为由于炉况不稳定导致的渣皮频繁脱落是造成铜冷却壁机械磨损的主要原因,"氢病"导致的铜冷却壁的膨胀加速了铜冷却壁的磨损。为延长铜冷却壁的寿命,提出了如下对策:在铜冷却壁热面设置凸台,严格控制铜冷却壁本体铜料的含氧量,改进高炉内型设计,保证高炉冷却系统设计的可靠,避免采用过度发展边沿气流的操作方针。

摘要：冷却壁安全工作是保证高炉长寿的基础。通过设计并建造冷却壁热态实验炉,研究了高炉铸铁冷却壁热面无渣皮和有渣皮时的非稳态传热过程,考察了不同炉气温度条件下冷却壁热电偶温度的变化规律。回归得到了炉气在升温阶段、稳定阶段、降温阶段时冷却壁热电偶温度随时间的变化关系式。计算得出了冷却壁热面在有无渣皮条件下的平均热流强度,回归得出了炉气平均对流换热系数随炉温的变化关系。结果表明,冷却壁热面在有渣皮时热电偶温度的变化速率显著低于无渣皮时的变化速率,冷却壁破损的主要原因是冷却壁温度的反复变化和渣皮的频繁脱落而产生的热应力。

摘要：从死铁层深度、炭砖侵蚀机理及炉缸活性等3个方面探讨了影响高炉长寿的共性问题及实际生产中的相应对策。国内高炉死铁层设计深度较浅,应适当加深,可通过调控死料柱空隙度调整实际死铁层深度;铁水溶蚀、碱金属侵蚀和铁水渗透、热应力作用分别是炭砖侵蚀的本质、直接原因、加剧手段,优化耐火材料的性能、采用高质量原料、加强冷却、保证风量及水量均匀性可预防炭砖不均匀及异常侵蚀现象;依据滞留率模型,提高炉缸活性应重点关注入炉焦炭粒度及质量,调整造渣制度,适当增大风量和采取中心加焦操作。

摘要：稳定的冷却水水质对高炉长寿有着至关重要的作用。设计正交试验研究高炉用软水水质指标温度、pH、电导率对碳钢和紫铜腐蚀的影响,并对其影响规律进行分析。对碳钢而言,pH、电导率不具有显著性,而温度具有显著性,温度是引起碳钢腐蚀的主要因素。对紫铜而言,温度、pH、电导率都不具有显著性,软水对紫铜几乎不腐蚀。