文档介绍：鞍山科技大学
硕士学位论文
高炉炉缸、炉底结构设计与选材对高炉寿命的影响
姓名:王宝海
申请学位级别:硕士
专业:冶金工程
指导教师:张崇民;窦力威
20060316
高炉炉缸、炉底结构设计与选材对高炉寿命的影响摘要关键词:炉缸炉底结构碳砖陶瓷杯侵蚀机理管理制度本文介绍了高炉炉缸炉底结构形式发展过程,碳砖侵蚀机理,结构形式选取原则。在此基础上,介绍了鞍钢号高炉上一代炉缸炉底结构形式、耐火材料,以及侵蚀调查分析。本文重点介绍了鞍钢号高炉炉缸炉底结构特点,例如炉缸采用法国陶瓷杯,侧壁采用大块碳砖,炉底采用愎员禾甲谄渖厦嫫筑一层陶瓷垫高炉炉缸炉底结构形式。实例分析了鞍钢号高炉采用该种结构形式的成功经验。本文还介绍了鞍钢新鸥呗鸥呗捎玫牟煌⒖滋甲┯陶瓷杯结构形式及其炉衬温度变化规律,以及建立以高炉长寿为目的炉温日常管理制度。鞍山科技大学工程硕士论文
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日期:薴。多签名:量室签名:主塞谷掌冢阂钏厶竖独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得鞍山科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料,与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解鞍山科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅:学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:
前言第一章文献综述随着世界各国经济不断对钢铁的需求,特别是我国进入经济与社会大发展时期,预计未来年全世界钢铁生产还会有较大增长,而高炉炼铁工艺成熟、产量大,相对能耗低,故在钢铁生产中占举足轻重的地位。但随着钢铁工业产业化发展,高炉生产也面临更加严重的挑战,产量、质量、效益、技术与管理等方面的竞争也会越来越激烈。依目前情况看,鞍钢原料正在按“高、稳、均、净”四字方针逐步得到改善,鞍钢高炉优质耐火材料也逐渐得到应用,满足高炉长寿的要求。延长高炉寿命不仅可以节约大修费用,而且还可以减少由于大修引起的停产损失,为了实现这一目标,长期以来在冷却技术、耐火材料以及操作手段等方面都作了重大的改进,至今为止,同本千叶呗丛斓母呗な偌锹一代炉役寿命年鲈拢ノ宦莶汛锏痬。世纪年代以后,国内外高炉在热流强度高的部位推广应用了铜冷却壁,把高炉一代炉役的寿命提高到~年以上提供了可能,由于炉缸、炉底的特殊性,因此高炉寿命取决于高炉炉底炉缸的寿命,而高炉炉缸、炉底的寿命又取决于该部位的结构与选材⋯。高炉炉底、炉缸合理的结构与选材对于获得良好的技术经济指标和延长高炉寿命都具有重要意义。因此,在进行高炉结构与选材时应特别注意以下几方面:①必须保证一定的死铁层厚度,以尽可能减少铁水环流对炉缸侧墙的冲刷,避免形成“象脚”型侵蚀。②保持一定的炉缸高度。我国高炉与国外相比,由于炉缸高度偏低,造成出铁次数频繁,不利于高炉操作和延长炉缸寿命。③炉底炉缸结构必须坚持优质耐火材料与良好的冷却方式相结合的原则。世纪年代,国外高炉炉底炉缸部位开始采用碳砖,炉底的冷却最早采用风冷,世纪年代以后开始采用水冷,侧壁采用光面冷却壁。由于早期碳砖质量较差,导热率../·涂股改芰Χ冀系停虼寺捉峁蛊毡榇在炉缸碳砖出现严重的环裂和炉底出现异常侵蚀。世纪年代以后高炉炉底炉缸结构形式变得复杂化。但总体上都采用以下纸峁狗绞剑①炉缸上部采用具有高导热率的大块碳砖,炉底采用微孔或超微孔大块碳砖砌筑。②炉缸采用热压小块碳砖,如碳砖。鞍山科技大学工程硕士论文
③陶瓷杯结构,即在碳砖结构的基础上再在炉缸内部砌筑一层高质量的陶瓷质材料。自从上世纪年代以后,我国高炉开始采用各种各样的炉缸炉底结构形式,于是各企业、各科研单位对炉缸炉底的侵蚀机理、陶瓷杯作用各种类型碳砖侵蚀机理进行一系列研究,陶瓷杯的工作机理是利用陶瓷质材料的低导热性能将℃铁水凝固线及℃化学侵蚀线尽可能压往炉内,以防止碳砖的环裂,同时由于陶瓷质材料热阻大,有利于降低铁水的热损失。目前基本认为炉底炉缸部位碳砖的损坏有如下特征:①“象脚”状侵蚀。一般发生在炉缸与炉底的交界处,产生“象脚”状侵蚀的主要原因是炉缸内铁水环流冲刷、碳砖密实度低以及抗侵蚀性差等原因。②炉缸碳砖环裂。主要原因是碳砖内外温差大,产生的温度应力过大,引起环裂以及碱金属蒸气侵入与碳反应,使其变脆、强度降低,加剧了碳砖的环裂。③铁水对碳砖的侵蚀。由于死铁层部位的碳砖没有渣皮覆盖,而此处铁水静压力大,铁水沿碳砖气孔或裂纹处向内部渗入,对碳砖产生物理破坏和化学