【摘要】：高爐爐缸爐底的耐火材料長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài),易受渣鐵流動(dòng)沖刷而被侵蝕。大量生產(chǎn)實(shí)踐表明,爐缸爐底侵蝕是目前我國(guó)高爐壽命的限制環(huán)節(jié)。目前,從局部風(fēng)口喂入鈦線(xiàn)對(duì)爐缸爐底進(jìn)行保護(hù)已得到廣泛應(yīng)用,但也有一些高爐未達(dá)到目的,針對(duì)風(fēng)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(xué)有關(guān)理論為基礎(chǔ),以某企業(yè)的高爐為原型建立三維數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用Fluent軟件模擬了高爐爐缸出鐵過(guò)程中,喂線(xiàn)參數(shù)和不同爐況條件對(duì)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(hù)爐效果之間的關(guān)系。論文主要結(jié)論如下:(1)喂線(xiàn)位置不同時(shí),鈦化物遷移路徑和分布相差較大。當(dāng)喂入位置距鐵口較遠(yuǎn)時(shí),鈦化物在爐缸側(cè)壁、爐缸底面上均有分布,有利于維護(hù)對(duì)應(yīng)位置的爐缸側(cè)壁、爐底侵蝕區(qū)域;喂線(xiàn)位置距鐵口較近時(shí),可維護(hù)爐缸側(cè)壁區(qū)域,較難保護(hù)爐底部位。不同位置喂線(xiàn)條件下,爐缸象腳侵蝕線(xiàn)上鈦化物濃度峰值相差數(shù)十倍,表明喂線(xiàn)護(hù)爐時(shí),欲維護(hù)的侵蝕區(qū)域距離出鐵口越遠(yuǎn)、越容易取得好的效果。喂線(xiàn)位置與象腳侵蝕線(xiàn)上鈦化物峰值位置存在一定偏移,喂線(xiàn)位置角θ增大,偏移減小。因此,應(yīng)綜合考慮侵蝕部位、鐵口位置特點(diǎn),通過(guò)模型計(jì)算結(jié)果反推最佳喂線(xiàn)護(hù)爐位置。(2)相同位置鈦線(xiàn)不同喂入量時(shí),鈦化物濃度分布相應(yīng)改變,但遷移路徑基本一致。初始濃度為0.3%和0.6%時(shí),“象腳線(xiàn)”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(guān)系。(3)出鐵過(guò)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(xiàn)”鈦化物的峰值會(huì)逐漸偏移,偏移量的大小和喂入的位置有關(guān)系,在距鐵口較遠(yuǎn)的位置偏移量較小。死料柱浮起高度的變化對(duì)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(shí)鈦化物在爐缸中分布差別很小。總體來(lái)看,出鐵過(guò)程對(duì)護(hù)爐影響較小,出鐵后期護(hù)爐作用范圍可能較前期更大。(4)死料柱透液性對(duì)鈦化物的遷移有顯著影響,在本文計(jì)算條件下,不同孔隙度時(shí)(0.2～0.4),鈦化物在“象腳線(xiàn)”上的峰值最多可相差一倍,峰值的位置可相差多達(dá)25°,護(hù)爐過(guò)程中應(yīng)考慮死料柱透液性的影響。(5)多鐵口高爐中,泥包對(duì)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(huì)有所不同。在生產(chǎn)中,大高爐可以調(diào)整工作鐵口來(lái)保證喂線(xiàn)護(hù)爐效果,單鐵口的小高爐如果鐵口附近出現(xiàn)侵蝕,應(yīng)考慮采取爐頂加入鈦礦護(hù)爐的措施。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(qū)動(dòng)力包括液層深度，聚集的液態(tài)鐵水高達(dá)數(shù)米，由于底耐火材料承受的靜壓力高達(dá)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(huì)被鐵水包圍，使其熔入鐵水的速度加磚組分，還會(huì)在溫度降低時(shí)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(fù)擠壓而產(chǎn)生微細(xì)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(dòng)沖刷逡逑國(guó)內(nèi)外多座高爐大修停爐檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在爐缸側(cè)壁和爐底交界處侵蝕最為嚴(yán)重，侵蝕逡逑的剖面多呈“象腳形”或稱(chēng)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(lèi)型。高爐爐缸爐底環(huán)形侵蝕線(xiàn)并不完全對(duì)稱(chēng)，鐵口區(qū)域下方的爐缸逡逑側(cè)壁侵蝕最為嚴(yán)重。侵蝕線(xiàn)向爐缸側(cè)壁和爐底周邊延伸，甚至造成高爐爐缸燒穿。這類(lèi)逡逑侵蝕對(duì)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(rèn)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(guān)系。由于風(fēng)口回旋區(qū)的氣流推動(dòng)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(shí)爐缸內(nèi)鐵水逡逑的流動(dòng)主要有三種方式：逡逑（１）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2732271