高炉炉体温度分析方法
炼铁厂高炉冶炼知识讲解

炼铁厂高炉冶炼知识讲解一、什么叫炉况判断?通过那些手段判断炉况?答案:高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件。
为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。
在实际实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会产生波动,气候条件的不断变化,入炉料的称量可能发生误差,操作失误与设备故障也不可完全杜绝,这些都会影响炉内热状态和顺行,判断炉况就是判断这种影响的程度及顺行的趋向。
即炉况是向凉还是向热,是否会影响顺行,影响程度如何等等。
判断炉况的手段基本是两种,一是直接观察,如看入炉原料外貌,看出铁、出渣、料速、风口情况;二是利用计器仪表,如指示风压、风量、料尺、各部位温度及透气性指数等的仪表。
必须两种手段结合,连续综合观察一段时间的各种反映,进行综合分析,才能正确判断炉况。
二、为什么力求稳定前四小时和后四小时、班与班之间的下料批数?答案:稳定下料批数是高炉进程均匀稳定的重要因素之一,稳定下料批数的作用是稳定本班和班与班之间各次铁的炉温,如果料批相差悬殊则会带来炉温大幅度的波动和影响生铁的质量,即使在轻负荷条件下也是如此。
三、工长的技术操作水平应该表现在哪几个方面?答案:⑴能及时掌握炉况波动的因素;⑵能尽早知道炉况不稳定的原因;⑶具有对待炉况波动的方法和手段;⑷能掌握炉况变化的规律。
四、高炉炼铁工(高级)综合实作题8小时模拟高炉操作。
1、对上班进行分析(8分)2、制定本班操作方针(包括采取必要措施)预测本班料批总数及炉温会在什么范围([SI]及铁水温度平均值)。
(12分)3、每小时对路况分析、判断,采取相应手段,写出依据或简易计算过程。
(21分)4、班中检测操作方针与炉况走向是否一致,若偏离并进行修正。
(6分)5、对本班的操作进行总结。
(6分)6、预测下班;料批总数及炉温会在什么水平([SI]及铁水温度平均值),对下班操作提出建议。
(11分)7、铁前、铁后对[SI]、[S]、R2及铁水温度的判断。
(36分)平分标准1、共8分(1)炉温水平趋势、原因分析(2分)(2)炉况顺行状态及分析(2分)(3)各部炉体温度分析(2分)(4)上班调剂分析(2分)2、共12分(1)制定本班操作方针(6分)(2)预测本班料批总数(3分)±1批,扣0.5分(3)预测本班炉温平均值(3分)[SI]±0.05%,扣0.5分3、共21分每小时对路况分析、判断,采取相应手段,写出依据或简易计算过程。
高炉炉内监测技术新进展

高炉炉内监测技术的新进展高征铠(北京科技大学北京!"""#$)前言高炉是一个在高温高压条件下冶炼生铁的密闭反应器。
目前,工长通过常规的温度、压力、流量和煤气成分等检测结果来判断炉况、操作高炉。
对工长来说,高炉仍然是一个黑匣子。
根据高炉操作的需要,开发高炉炉内监测技术,打开高炉黑盒子,使高炉工长能及时了解高炉炉内的状况,变被动操作为主动操作是炼铁工作者梦寐以求的愿望。
为了改变现有炉内监测技术不足的状况,北京科技大学和北京神网创新科技有限公司发明了插入式炉窑摄像仪(专利号%&"’!’!()#*"),合作研制生产了高炉料面红外摄像仪和图像信息处理系统、高炉风口红外摄像仪和图像信息处理系统、高炉炉体监测与诊断系统等新型高炉炉内监测装置。
这些装置能在高炉生产条件下在线观察料面气流分布情况和炉顶设备运行状况、观察风口的工作状况和喷煤情况、了解炉衬的温度分布与侵蚀状况。
这些新型炉内监测装置,在打开高炉黑盒子状况方面取得了进展,获得的直观影像和图像信息对高炉工长操控高炉具有指导意义,已经在很多高炉上得到应用。
!高炉料面红外摄像仪和图像信息处理系统对高炉炉喉断面状况的检测需要推动了新技术的开发。
上世纪八十年代末、九十年代初,国内外研究开发了采用机械扫描方法得到高炉料面温度分布图像的“热图像仪”、“高炉炉顶料面温度摄像仪”,采用摄像机的“监视用摄像机”等装置,观察料面状况和分析料面的温度分布,用于指导高炉操作,在打开高炉黑盒子状况方面迈进了一大步。
受限于当时的技术水平和条件,装置形体大、价格昂贵,仪器安装在炉壳外部,观察孔很大、移动和防护装置复杂、扫描装置寿命短、保护气体用量大、生产维护费用高。
在高炉使用过程中镜头和视窗结灰问题一直没有解决,复杂的视窗活门和机械调焦装置经常出现故障,在高炉生产过程中不能进行维护和检修,只能等待休风时才能处理,因而没有得到推广应用。
高炉各项标准指标

生产中常用差值置换比来评价,R差=(k1-k2)/(M2-M1),R理与R差对比可以分析煤粉在炉内利用率的水平。
应指出,置换比服从高炉内的普遍规律—递减规律。
即随着喷煤量的增加,置换比会有所降低。
例如,某高炉喷煤150kg/t左右时,置换比在0.95左右,而煤比上升到180kg/t,置换比降到0.9左右。
而超过200kg/t时,超过部分的置换比降到0.6以下。
这时,置换比就成为限制喷煤量的决定性因素,一些高炉出现了超过一定喷煤量以后,煤比提高了,而燃料比不但不降,反而升高的现象。
炼铁工作者曾设定的目标是:燃料比<500kg/t,其中焦比<250kg/t,煤比>250kg/t。
通过半个世纪的实践,国内外曾有两座高炉实现最高煤比为月平均266-263kg/t,但仅维持一个月。
至今稳定喷吹煤粉量一般维持在130-160kg/t,高的达到200kg/t左右,但是还没有一座高炉能长期喷吹煤粉220kg/t以上。
而且在燃料比低于500kg/t时,喷吹煤粉一般在200kg/t以下。
保证炉缸具有充沛的高温热量是喷吹煤粉的必要条件,良好的炉缸热状态的标志为:风口前理论燃烧温度t理=(2200±50)℃;焦炭进入燃烧带时的温度tc达到0.75t理,足够的热贮备约630kg/kJ,而其中最重要的是t理。
例如,喷吹混合煤200kg/t,则t理降低250-280℃,如果喷煤前t理维持在2200℃,则喷煤后t理降到2000℃以下,在我国的高炉生产实践中,这个温度是不允许的。
为此,必须采取措施来补偿,常用手段是提高风温,既带来热量又提高t理。
实践表明,风温提高100℃可提高t理(50±10)℃。
现在中国高炉生产中风温已达到1100℃左右,而在现代热风炉上承受的最高风温为1250-1300℃,显然单靠提高100-200℃风温已无法完全补偿t 理的下降,需要采用富氧鼓风。
富氧并不能增加热量的来源,但可以提高t理,每1%富氧可提高t理45℃左右。
浅谈高炉炉顶温度的控制

总第 2 0 8期
2 0 1 3年 第 4期
河 北 冶全
H EBEI M ETA LLU R G Y
To t a l N0 . 2 0 8
2 01 3, Nu mb e r 4
浅 谈 高炉 炉 顶温 度 的控 制
杨 建 中
( 邢 台钢 铁 有 限责 任 公 司 生 产 部 , 河北 邢 台 0 5 4 0 2 7 ) 摘要 : 高 炉 炉 顶 温 度 是 高 炉 煤气 与炉 料 热 交 换 的结 果 , 是煤 气 利 用 好 坏 的直 接 体 现 。介 绍 了影 响 高 炉 炉
是 高炉煤 气流 的分 布状 态和高 炉炉况 进程 的表 观指 标, 直接 反 映着 煤气 流与 炉料之 间 的热交换 的程度 ,
反 映 了煤气利 用率 的好 坏 。 炉 顶煤气 流分 布是 炉 内炉 料下 降与煤 气流 上 升 传 热与 传质在 炉 身上部 的集 中表现 , 是炉 顶布 料 、 炉 内直接 还原 的程度 、 软熔 带高低 与形 状 、 固态 变液 态
情 况共 同作用 的结 果 。高炉煤 气在 炉 内从 形成 到炉 顶, 经 历 了 3次 分 配 , 炉 缸燃 烧 带 的初 始 分 布 , 软熔 带 二次 分配 , 炉顶 布料 的三次分 配 , 高炉布 料对 煤气 三次分 配都有 影 响 。炉 顶温度 的高 低是煤 气 流在 高 炉横截 面与 纵 向空 隙 度 的分 布 的 结果 , 控制 炉 顶 温
高炉炉况的重要参数

一、问题的重述高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节,且是个复杂的高温物理化学过程,精确掌握炉内的温度分布上不可能,所以一般要通过预报高炉炉温(铁水硅含量)来间接地反映炉内的温度变化,判断高炉炉缸热状态,并以此来调控高炉行程、能量消耗及生铁质量。
事实上,影响铁水硅含量(即炉温)的因素很多,大体上分为两大类:状态参数和控制参数。
状态参数包括料速、透气性指数、风口状况、铁水与炉渣成分等;控制参数包括入炉原料的性质(成分、比重、配料比等)、装料方式、风量、风温、富氧量等,各个因素之间也存在交互影响。
其中几个重要的影响参数为:(1)料速是判断高炉炉况的一个重要参数;(2)透气性指数是判断炉温与炉况顺行的一个重要参数;(3)铁量差指的是理论出铁量与实际出铁量之差;(4)风温对高炉冶炼过程的影响,主要是直接影响到炉缸温度,并间接的影响高炉高度方向上温度分布的变化,以及影响到炉顶温度水平;(5)风量引起的炉料下降速度和初渣中FeO的含量的增减,以及煤气流分布的变化,都会影响到煤气能的利用程度和炉况顺行情况。
现在要求我们根据表中给出的近期某高炉的生产数据,试建立铁水硅含量与各影响参数的数学预测模型。
二、问题的分析高炉铁水硅含量的高低反映了高炉冶炼过程的热状态及燃烧比。
维持稳定且较低的铁水硅含量是炉况稳定并产生较低燃烧比的直接保证。
对于本问题中铁水硅含量的预报有很多方法,如传统的ARMA模型,但是由于高炉生产过程的复杂性,尤其在不断提高喷煤量之后,炉况的波动更加剧烈和复杂,采用ARMA模型已经很难准确的描述铁水硅含量的预测模型。
然而最近提出的神经网络模型能够以实验数据为基础,经过有限次迭代,就可以获得一个反映实验数据内在规律性的参数组,尤其是对于参数众多的,规律性不明显的生产过程能发挥其独特性,此方法正好解决本文中参数众多且无规律的问题,所以本文采用神经网络的方法对铁水硅含量进行预报。
为了使得我们建立的BP神经网络模型更具有说服力,同时建立了一个多元线性回归模型与之进行对比。
高炉炉顶料面温度检测的几种方式

高炉炉顶料面温度检测的几种方式1.热电偶方式(十字测温):为了检测高炉炉顶料面温度采用热电偶的方式。
由于一般热电偶保护管没有足够的强度,因此采用专用的“钢结构”将热电偶支撑在需要测量的位置上,这种方式称作十字测温。
由于炉顶温度可能高达800℃,这种钢结构采用水冷却的方式。
十字测温方式是将炉顶料面按相互垂直的直径方向配置热电偶,数量在17~21点。
十字测温在结构上可分为:对插式和悬臂式。
图1 对插式图2 悬臂式对插式与悬臂式在结构上从图1与图2来看有较大的区别。
对插式是80年代开始在宝钢1#高炉使用,宝钢2#高炉也使用这种结构,这种结构安装、维护困难。
悬臂式是90年代在宝钢3#高炉开始使用,相对对插式安装、维护要方便很多。
悬臂式测温点接近料面,因此测量的温度值更接近料面温度。
这两种十字测温方式如果仅从“料面温度”的检测来看悬臂式要优于对插式;如果要分析煤气流的分布来看,对插式要优于悬臂式。
这两种十字测温方式如果从使用故障率来看,悬臂式的故障要多于对插式,因为热电偶的前端悬臂式更接近料面温度更高,另外受到“料流”的冲击力悬臂式更大,再有从对布料影响来看,悬臂式影响要大一点。
2.红外辐射方式(红外热图像仪):红外辐射是自然界存在的一种最广泛的电磁波辐射,它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量。
分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大;反之,辐射的能量愈小。
红外线辐射的能量可用物体表面的温度来度量,辐射的能量愈大,表明物体的表面温度愈高。
反之,表明物体的表面温度愈低。
目前红外热图像仪使用的波段为3~5μm或8~14μm。
高温测温宜选用较短的工作波长,低温测温宜选用较长的工作波长,由于大多被目标尺寸小、辐射能量低,一般缺陷温度低于500K,因此应选择长波8~14μm的工作波长。
表1中是对应不同波段的峰值波长范围和温度范围。
表1 不同波长对应温度范围根据表1,高炉炉顶料面温度检测,应该选3~15μm范围的中红外和远红外检测元件。
高炉操作炉型诊断及智能识别系统概要
2.3、Kohonen方法简介(2)
• 我们知道,大脑皮层的二维互联神经网络能表征外部世界高 维信息,Kohonen网络也是用一个格状平面网络来表征输入信 息, • 所有输入都和网格上的每一结点相连,每一个网格结点都是 输出结点,它们只和相邻的其他结点相连。
• 通过学习算法,使相邻近的结 点表征出输人的不同类别特性, 称之为特征映射。
• 在国内第一次成功采用了一体化的高炉软水 密
闭循环技术。 • 第一次采用了薄炉衬技术,高炉设计寿命为 15
年。 • 维护一个稳定合理的高炉操作炉型成为实现 高
炉长寿的关键技术。
1.2、高炉炉型管理的难点
■ 很难对高炉炉内进行直接测量。 ■ 间接的方法,如通过炉顶煤气
分析仪表、渣铁分析、高炉炉 身的温度检测等。 ■ 其中通过对炉身温度变化规律 的分析我们可以获取许多信息: --可以获取煤气流及炉料分布的 信息; --可以知道高炉炉墙处渣皮形成 及脱落情况; --可以评估软熔带的位置及形状 等。
1)、如何寻找最优化的炉型(总结)
■ 本模型根据冷却壁温度的分布特点将它分为25种类型, 图34列出了2003年11月到2004年3月共152天的炉型分类 图。
3)武钢1号高炉高炉炉型分类(152天)及相关指标
3.9、炉型状况的综合判断
1、在操作中通常根据炉体热负荷的变化来实时监控高炉操作 炉型的变化。 2、根据多年来武钢炉型管理的经验,正常状态下高炉的热负 荷为20000~45000MJ/h,低于和高于这个范围都是不正常的。 3、2004年以来,1号高炉的热负荷控制在20000~50000MJ/h的 合理范围内(图38),保持着合理的操作炉型,生产处于稳定 顺行的状态,使各项技术经济指标不断得到改善。
高炉热风炉热平衡测定与计算方法
高炉热风炉热平衡测定与计算方法1 范围本标准规定了炼铁高炉热风炉热平衡测定与计算基准、测定准备、测定内容与方法、测定步骤及计算方法、测定报告。
本标准适用于高炉顶燃式、外燃式和内燃式热风炉热平衡测定与计算,其他类型热风炉热平衡测定与计算也可参考。
”2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2587 用能设备能量平衡通则GB/T 2588 设备热效率计算通则GB/T 13338 工业燃料炉热平衡测定与计算基本规则3 术语和定义GB/T 2587界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1操作周期 operation cycle在高炉正常生产及热风炉工况稳定情况下,由热风炉本次燃烧期开始,至下次燃烧期开始为止的时间,包括燃烧期、送风期和换炉时间。
4 测定与计算基准4.1 基准温度采用环境温度,取热风炉周围1m处的空气温度。
4.2 燃料发热量采用实际燃料的低(位)发热量。
对于一般热风炉,采用湿煤气的低(位)发热量。
4.3 热平衡测定范围热风炉包括热风炉本体、热风管道、空气-煤气预热装置和烟道余热回收利用装置等,热平衡测定范围可分为:a)热风炉本体:即燃烧期由燃烧器至烟道阀,送风期由冷风阀至热风阀的热风炉的本体及其内部连接管路部分;b)热风炉:热风炉本体加外围热风管路部分;c)热风炉系统:除热风炉外,还包括助燃空气、煤气预热装置和烟道余热回收利用装置等部分。
4.4 测定时间和频次热平衡测定限定连续8h内完成,测定次数不能少于2次,每次包括热风炉的一个完整的操作周期,温度、压力和流量等测定参数在每个操作周期内测定4次~6次,然后取平均值。
4.5 计算单位以单位体积热风的热量为计算单位,即kJ.m-3。
5 测定准备5.1 热风炉设备概况及近期生产运行情况了解设备已经运行的时间和历程,熟悉热风炉及高炉等相关设备的结构、性能、操作、运行及生产工艺等情况,并按以下要求填写热风炉设备概况和近期生产运行情况:a) 热风炉设备概况:按附录A中表A.1填写;b) 近期生产运行情况:按附录A中表A.2填写被测热风炉前一个月平均生产参数。
对高炉操作的分析
对高炉操作的分析高炉操作是一项生产实践与理论性很强的工艺流程。
本文介绍了高炉冶炼对原燃料(精料)的要求和高炉冶炼的四大基本操作制度(装料制度、送风制度、热制度、造渣制度)以及冷却制度的内容与选择;也介绍了高炉的炉前操作对高炉冶炼的影响,高炉操作的出铁口维护等内容;同时,还阐述了高炉冶炼的强化冶炼技术操作如高炉的高压操作,富氧喷煤操作(富氧操作、喷煤粉操作、富氧喷煤操作),高风温操作(风温对高炉的影响和风温降焦比等)等操作细节。
本文介绍的内容对高炉冶炼都很重要,望与高炉的实际情况结合,减少高炉操作失误,从而使高炉冶炼取得更好的经济技术指标。
中国是世界炼铁大国,2007年产铁4.894亿吨,占世界49.5%,有力地支撑我国钢铁工业的健康发展。
进入21世纪以来,我国钢铁工业高速发展,新建了大批大、中现代化高炉。
在当前国内外市场经济竞争更加激烈的情况下,各企业都面临如何进一步降低生产成本的问题。
在高炉炼铁过程中,如何操作,改善操作,保持炉况稳定进行,降低消耗,提高经济效益是高炉工作者的一项重要任务。
在遵循高炉冶炼基本规则的基础上,根据冶炼条件的变化,及时准确地采取调节措施。
一.高炉炼铁以精料为基础高炉炼铁应当认真贯彻精料方针,这是高炉炼铁的基础.,精料技术水平对高炉炼铁技术指标的影响率在70%,高炉操作为10%,企业现代化管理为10%,设备运行状态为5%,外界因素(动力,原燃料供应,上下工序生产状态等)为5%.。
高炉炼铁生产条件水平决定了生产指标好坏。
因此可见精料的重要性。
1. 精料方针的内容:·高入炉料含铁品位要高(这是精料技术的核心),入炉矿含铁品位提高1%,炼铁燃料比降低1.5%,产量提高2.5%,渣量减少30kg/t,允许多喷煤15 kg/t。
原燃料转鼓强度要高。
大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。
如宝钢要求焦炭M40为大于88%,M10为小于6.5%,CRI小于26%,CSR大于66%。
高炉炉况判断及炉况异常的处理
高炉炉况判断及炉况异常的处理目的要求:1.掌握炉况判断方法,熟悉通过看铁水、看炉渣、看风口等方法直接观察高炉冶炼情况;2.了解通过仪器仪表反映出来的数据间接判断炉况。
第一节高炉炉况判断常见的炉况判断方法:直接判断法和利用仪器仪表进行判断。
一.直接观测法1.看出铁主要看铁中含硅与含硫情况。
◆看火花判断含硅量①冶炼铸造生铁时:当[Si]大于2.5%时,铁水流动时没有火花飞溅;当[Si]为2.5%~l.5%时,铁水流动时出现火花,但数量少,火花呈球状;当[Si]小于1.5%时,铁水流动时出现的火花较多,跳跃高度降低,呈绒球状火花。
②冶炼炼钢生铁时:当[Si]为1.0%~0.7%时,铁水流动时火花急剧增多,跳跃高度较低;当[Si]小于0.7%时,铁水表面分布着密集的针状火花束,非常多而跳得很低,可从铁口一直延伸到铁水罐。
◆看试样断口及凝固状态判断含硅量看断口①冶炼铸造铁时:当[Si]为1.5%~2.5%时,模样断口为灰色,晶粒较细;当[Si]大于2.5%时,断口表面晶粒变粗,呈黑灰色;当[Si]大于3.5%时,断口逐渐变为灰色,晶粒又开始变细。
②冶炼炼钢生铁时:当[Si]小于l.0%时,断口边沿有白边;当[Si]小于0.5%时,断口呈全白色;当[Si]为0.5%~l.0%时,为过渡状态,中心灰白,[Si]越低,白边越宽。
看凝固状态铁水注入模内,待冷凝后,可以根据铁模样的表面情况来判断。
当[Si] 小于1.0%时,冷却后中心下凹,生铁含[Si]越低,下凹程度越大;当[Si]为1.0%~l.5%时,中心略有凹陷;当[Si]为1.5%~2.0%时,表面较平;当[si]大于2.0%以后,随着[Si]的升高,模样表面鼓起程度越大。
◆用铁水流动性判断含硅量①冶炼铸造生铁时:当[Si]为1.5%~2.0%时,铁水流动性良好,但比炼钢铁黏些;当[Si]大于2.5%时,铁水变黏,流动性变差,随着[Si]的升高黏度增大。
②冶炼炼钢生铁时:铁水流动性良好,不粘沟。
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高炉技术人员分析、讨论材料之2#高炉炉体温度分析方法单位:首秦公司炼铁部作者:炼铁技术质量室日期:二〇一一年十月十一日目录1 前言 (3)2 炉体温度的分析 (4)2.1 炉底中心点温度分析 (4)2.2 炉基炉底温度分析 (6)2.3 1段炉衬温度分析 (9)2.4 2段炉衬温度分析 (12)2.5 3段炉衬温度分析 (14)2.6 4段炉衬温度分析 (16)2.7 7段炉衬温度分析 (19)2.8 8段炉衬温度分析 (21)2.9 6、7、8段冷却壁温度分析 (23)2.10 9段炉衬、冷却壁温度分析 (27)2.11 10段炉衬、冷却壁温度分析 (31)2.12 11段冷却壁温度分析 (35)2.13 12-15段冷却壁温度分析 (37)3 总结 (44)4 下步工作重点 (45)1 前言高炉炉体温度能够反映炉缸的工作状态,也能反映出炉墙的粘结及渣皮脱落情况,将炉体温度分析与高炉炉况表现结合起来,对稳定高炉操作、制定合理的高炉操作方针起着至关重要的作用。
首秦1#高炉与2#高炉冷却壁构成不同,炉体各部位对应的冷却壁段数也不同,本文以2#高炉2011年9月份炉体温度为例,通过对炉体各段日平均及小时温度数据的分析,对分析的重点及分析方法做出说明,以供参考、交流。
2 炉体温度的分析炉体温度数据包括日平均及小时数据,其中小时数据采用整点瞬时值,日平均为当天小时数据的平均值。
高炉工长处还能显示连续炉体温度曲线。
炉体温度分析需将此三种数据曲线结合起来,以尽可能准确地反映炉体温度波动趋势,并与炉体冷却水流量(风口、中缸、炉门高压水及炉底、炉体软水)、装料制度等结合起来,找出炉体温度波动的原因,制定合理的应对措施。
日平均温度曲线可以抓住大趋势,看出炉体温度在历史中所处的位臵;小时温度曲线可以查找具体波动原因。
2.1 炉底中心点温度分析2#高炉炉底为2层陶瓷垫(400mm+800mm)+2层微孔炭砖(400mm*2)+2层半石墨质高炉炭块(400mm*2)结构,中心点有三处,分别为TE3004(4.85m)、TE3009(5.7m)和TE3034(6.1m),位于第二层半石墨质高炉炭块及微孔碳砖下方。
炉底水冷管标高4.75m,位于TE3004点下方。
下图为2#高炉2010年10月1日至2011年9月27日炉底中心点日平均温度曲线(TE3034点6月1日损坏,现以相邻的TE3035点代替,计划检修时更换)。
在上图中,温度急剧下降处为高炉检修及中修,2#高炉炉底软水一直全关,可得出结论:炉缸铁水不流动,炉缸热量由冷却壁软水带走较多,导致炉底中心点温度急剧下降;中修喷涂时(2011年4月),时间较长,还会造成炉底死铁层厚度增加。
2011年9月8日开始,炉底中心点温度有所上升,由图可见,靠下位臵温度上升幅度较大,经分析,可能是由导热系数不同造成。
微孔炭砖和半石墨质高炉炭块导热系数相同,室温≥6W/m.K,300℃≥9W/m.K,600℃≥13W/m.K,下层温度低,导热系数低,则炉底铺砖的蓄热能力强,温度增幅大。
对炉底中心点温度下降的原因,个人分析如下:主要受焦炭负荷、风速、鼓风动能、铁水产量影响,即主要受中心死焦堆大小的影响。
在风口回旋区,鼓风中的氧将90%以上的煤粉燃烧成CO,剩余的氧燃烧焦炭,在回旋区下沿和靠近高炉中心处焦炭下落到死焦堆。
焦炭负荷低,则煤气利用率下降,有更多的焦炭降落到死焦堆,导致中心死焦堆变大;一般降低焦炭负荷时伴随着矿批缩小,导致铁水产量降低,出铁量少,出铁时对炉缸铁水的扰动效果差,这两方面原因都会导致高炉中心处铁水流动和铁水向死焦堆的渗透效果变差,引起炉底温度降低,死铁层厚度增加,从而进一步影响铁水流动和渗透效果。
上图为2011年9月份2#高炉炉底中心点小时温度曲线,由图及数据表查出,炉底温度在9月8日9点突然上升,TE3034点上升幅度最大,从9点开始,每小时分别上升7℃、5℃、8℃、3℃、3℃、2℃、3℃、2℃、2℃、1℃……,增幅逐渐减小,但开始增幅很大,感觉有些异常,具体原因待查(炉底软水关死,是否由于开始憋铁,铁水液面上升,死焦堆上浮,出铁后中心处铁水流动性大幅好转,引起温度升高)。
结论:中心点温度重要性极高,特别是TE3034点,能够很大程度反映炉缸活跃程度,需高炉工长随时掌握。
对此温度,作出日平均曲线掌握其变化趋势即可,有波动时,用小时平均曲线分析具体原因。
2.2 炉基炉底温度分析2#高炉炉基炉底测温点位臵如下图所示:度曲线:对上图及数据分析,结论如下:①温度急剧下降处反映了高炉检修及中修喷涂的情况;②TE3002点损坏,显示值为0;③TE3001和TE3003点温度值最低;④TE3004点温度值较高,且近期大幅升高,与其余点温差拉大;⑤其余4点温度值相近,差别较小;⑥对炉底5点温度分析,可以看出9月8日前各点温度差距小,9月8日后TE3004点温度快速升高,温差拉大,可认为中心处凝固的部分铁水重新熔化,中心处铁水流动较边缘处好或者边缘角落处铁水受出铁扰动小,不流动(需参考热电偶布臵点半径)。
(2#高炉热电偶平面布臵图公司档案室处未查到,需进一步核实,确定炉基炉底及1段热电偶布臵点的半径)2#高炉炉基炉体9月份小时温度曲线如下图所示,情况与日平均温度曲线基本相同,能看出是9月8日9点温度突然上升,且TE3003点温度与炉底4点温度很接近。
结论:炉底5点温度分布情况能够在一定程度上反映出炉缸中心和边缘的活跃程度,可做出曲线以供参考。
2.3 1段炉衬温度分析2#高炉1段冷却壁高1.4m,在标高4.9m至6.3m位臵,4.9m也为半石墨质高炉炭块的起始位臵,共计44块。
1段炉衬测温点位臵如下图所示:下图为2010年10月1日至2011年9月份的1段炉衬日平均温度曲线:对上图及数据分析,结论如下:①2011年1月13日1段炉衬温度TE3034、TE3035、TE3049点分别达到历史最高值496.29℃、507.33℃和623.26℃,之后进入下降阶段。
9月8日开始企稳回升。
②6月1日TE3034点损坏,显示值突然降为0;③4月中旬高炉中修喷涂,时间较长,造成炉缸死铁层部分铁水凝固,正常生产后又较快恢复。
由小时平均温度看出,温度范围分为个3区间,对应着3个半径处的温度值,两层均为内环温度高外环温度低。
两层最外环温度相近,说明测温点已靠近边缘;两层中间8个点和内环的温差约均为50℃左右,可认为上部对应着炉缸铁水区;9月8日起也有温度突然升高现象,温度上升幅度稍平缓。
结论:1段炉衬温度能够直接反映炉缸的工作状态和炉底的侵蚀情况,炉底温度中心点TE3034点也在此区间。
2.4 2段炉衬温度分析2#高炉2段冷却壁高2.0m,在标高6.33m至8.33m位臵,共计45块(有两小块高度985mm)。
2段炉衬测温点位臵如下图所示:下图为2010年10月1日至2011年9月份的2段炉衬日平均温度曲线和2011年9月份2段炉衬小时温度曲线:对日均曲线和小时曲线以及数据分析,结论如下:①在曲线上,2段与1段炉衬温度有相似性,均体现出2011年1月份炉缸达到最高点及后期的下降,9月份温度的止跌回升;但变化幅度没有1段温度明显,且有一定的滞后性。
②小时温度曲线呈现锯齿状,可能与出铁有关,出铁引起炉缸铁水流动,加快热量传递过程,引起炉衬小幅波动。
结论:2段炉衬温度对应着炉底陶瓷杯、陶瓷垫及部分死铁层,测温点均在侧壁,有稳定的软水冷却,温度波动幅度比1段炉衬温度小,能为1段炉衬温度的分析结果提供验证。
2.5 3段炉衬温度分析2#高炉3段冷却壁高2.0m,在标高8.36m至10.39m位臵,共计44块,对应着铁口位臵(铁口中心线标高9.5m,南北炉门各有4块冷却壁,结构和重量与其它冷却壁不同)。
3段炉衬测温点位臵如下图所示:下图为2010年10月1日至2011年9月份的3段炉衬日平均温度曲线和2011年9月份3段炉衬小时温度曲线:对日均曲线和小时曲线以及数据分析,结论如下:①从日均曲线看,3段炉衬温度波动幅度较小,温度基本保持平稳,与2段炉衬温度相似;温度高点和低点的差值在50℃以内(剔除异常点)。
②小时温度曲线上,9月17日炉况波动在3段2层炉衬温度上表现明显,显示出炉况波动(气流、管道、塌料)对炉缸的活跃度及热量有较大影响。
此次炉况波动在3段1层上表现不明显。
③从日均及小时温度曲线上看,温度有分层现象,温度偏低处为北铁口及东北方向测温点,可能是北铁口泥包较大造成;南铁口及东南方向测温点温度较高,其它点温度正常。
结论:3段炉衬对应着高炉出铁口位臵,炉门8块冷却壁使用高压水冷却,南北铁口还各有一个水盒子,采用常压水冷却。
3段炉衬温度波动幅度较小,作出日曲线关注波动趋势即可,小时温度曲线能够反映炉缸工作状态,需注意。
2.6 4段炉衬温度分析2#高炉4段冷却壁高1.57m,在标高10.4m至11.97m位臵,共计40块。
4段炉衬测温点位臵如下图所示:度曲线和2011年9月份4段炉衬小时温度曲线:对日均曲线和小时曲线以及数据分析,结论如下:①从日均曲线看,4段炉衬温度波动幅度很小,剔除检修异常点,温度基本保持平稳。
此段位于炉缸靠上位臵,与液态渣铁基本接触不到,软熔带滴落的液态渣铁在此段形成较厚粘结,造成温度波动幅度较小。
②小时温度曲线上,9月17日炉况波动在4段炉衬温度上表现明显,有较大幅度下降(东南方向测温点温降约70℃),可能是受理燃温度降低或炉缸热量、活跃度降低影响。
③从日均及小时温度曲线上看,正北方向测温点温度偏低,与3段炉衬温度反映情况相同,可能是由于粘结物较厚造成,也可能是受到漏水影响。
结论:4段炉衬位于风口(5段)下方,对炉缸热状态反映比较灵敏,9月17日高炉气流管道引起的温差也比较大。
4段炉衬温度反映的情况与3段相同,正北方向温度低,东南方向温度高,温差大,原因还需和高炉炉况、风眼状态相结合,做出综合分析、判断。
4段温度也需高炉工长密切关注,作出日曲线、小时曲线分析。
2.7 7段炉衬温度分析2#高炉7段铜冷却壁高1.97m,在标高16.6m至18.6m位臵,共计40块,对应着高炉炉腰部位。
7、8段炉衬测温点位臵如下图所示:下图为2010年10月1日至2011年9月份的7段炉衬日平均温度曲线和2011年9月份7段炉衬小时温度曲线:对日均曲线和小时曲线以及数据分析,结论如下:①从日均曲线看,7段炉衬8个测温点有3点正常显示,2点温度偏低且波幅极小,3点显示0值。
3个正常点温度上下波动幅度不大;2个稳定点对应正东和正北方向测温点,若能排除显示异常因素,可认为此两处粘结较厚的渣皮;3个显示0值测温点可能是烧坏或者自然损坏,需检修更换时判断。
②小时温度曲线上,东南方向测温点温度波动幅度较大,且变化剧烈,可认为是渣皮脱落造成;西南和西北方向温度波动幅度正常。