El análisis de medidas para la longevidad del hogar de alto horno

El alto horno se ve obligado a tomar medidas para proteger el horno debido a problemas con la longevidad del hogar, lo que aumentará la dificultad de funcionamiento del alto horno y deteriorará los indicadores económicos y técnicos del alto horno, lo que tendrá un impacto significativo en el orden de producción general y los beneficios económicos de la empresa. En los últimos años, se han producido con frecuencia accidentes de quema de hogares de altos hornos domésticos, y la mayoría de los altos hornos tienen una vida útil de sólo unos 10 años, y algunos son incluso menores.

Por lo tanto, la longevidad del hogar de alto horno sigue siendo un vínculo importante que restringe la producción de hierro de mi país.

La erosión del hogar es diversa y las razones son diferentes.

Los tipos de erosión de solera de altos hornos se dividen principalmente en erosión de hongos, erosión de pie de elefante, erosión de fondo de olla, erosión de cara ancha y erosión de embudo parcial. Entre ellos, la erosión por hongos, la erosión del pie de elefante y la erosión del embudo pertenecen a la erosión anormal del hogar, y el hogar con problemas de longevidad se manifiesta principalmente en estos tres tipos de formas de erosión. El hogar de un alto horno de larga duración suele presentar erosión en forma de fondo de olla o de cara ancha. La erosión por hongos y patas de elefante es generalmente relativamente leve en el fondo del horno, mientras que la erosión en las paredes laterales del hogar es relativamente fuerte. La erosión en forma de olla y de cara ancha es generalmente relativamente pesada en el fondo del horno y relativamente ligera en las paredes laterales del hogar. La erosión del embudo es una erosión local anormal del hogar, y los altos hornos que tienen longevidad del hogar poco después de su puesta en producción se manifiestan principalmente por este tipo de erosión. En circunstancias normales, la forma de erosión del hogar está relacionada con la intensidad de enfriamiento, la calidad del combustible crudo que ingresa al horno, la energía cinética de la explosión, la permeabilidad líquida de la pila de coque muerto en el centro del hogar y la fundición. fuerza del alto horno.

Las principales razones de la erosión anormal del hogar del alto horno incluyen: diseño irrazonable de la estructura del hogar, calidad refractaria deficiente, calidad de construcción deficiente, calidad deficiente de materias primas y combustibles, y exceso grave de elementos nocivos (zinc, metales alcalinos , plomo, etc.) en el horno. El sistema básico no es razonable, el tiempo del horno es insuficiente y el horno se abre demasiado rápido, y las medidas de inspección de rutina, mantenimiento y protección del horno no están en su lugar. Si hay uno o más de estos factores, el hogar del alto horno tendrá un problema de longevidad.

Para prolongar la vida útil del hogar debe estar completamente regulado

La longevidad del hogar de alto horno se debe principalmente al efecto combinado de tres factores: uno es el diseño y la construcción, que es la base de la longevidad; el segundo es la operación durante el período de producción; el tercero es el seguimiento y mantenimiento. Además, la longevidad del hogar de alto horno es un proyecto sistemático, que involucra muchos enlaces, cualquier problema en cualquier enlace puede causar daños fatales a la longevidad del hogar. Por lo tanto, la longevidad del hogar de alto horno debe basarse en lo básico y estar completamente regulada.

Diseño de hogar con capa de hierro muerto. El alto horno pequeño tiene un diámetro de solera pequeño, presión más baja en la columna de material superior, gran energía cinética de explosión, pilas de coque muerto que flotan fácilmente y circulación débil de escoria-hierro; los altos hornos grandes son lo opuesto a los altos hornos pequeños, y la actividad del hogar es relativamente pobre. La pila de coque muerto se deposita fácilmente en el fondo del horno y la circulación de escoria-hierro es fuerte. Por lo tanto, la profundidad de la capa de hierro muerto de los altos hornos grandes y pequeños es diferente. La profundidad de la capa de hierro muerto de un alto horno pequeño se diseña generalmente de acuerdo con el 20% del diámetro de la solera, y un alto horno grande se diseña de acuerdo con el 25% al ​​30% del diámetro de la solera. Si la calidad de las materias primas y el combustible es deficiente, se puede diseñar para que sea más profundo. Consulte la tabla adjunta para conocer la profundidad de la capa de hierro muerto de algunos altos hornos grandes en el país y en el extranjero. Existe la opinión de que a medida que aumenta la profundidad de la capa de hierro muerto, aumentará la presión estática del hierro fundido sobre los ladrillos de carbono en la unión del carbono del anillo y los ladrillos de carbono del fondo, lo que intensificará la apariencia de un pie y un hongo. -como la erosión. Pero el impacto del aumento de la presión estática es mucho menor que el de la circulación del hierro fundido. Por lo tanto, la reducción de la circulación de hierro fundido es la base para controlar la erosión de las patas de elefante y los hongos.

Diseño de estructura de hogar y selección de material refractario. La parte inferior de los altos hornos domésticos generalmente se construye con ladrillos de carbono grandes, la capa inferior está hecha de ladrillos de carbono de grafito y una capa de ladrillos de semigrafito + 2 capas de ladrillos de carbono ultramicroporosos o 1 capa de ladrillos de semigrafito + Se utiliza 1 capa de ladrillos de carbono microporosos hacia arriba. 1 capa de ladrillos de carbono ultramicroporosos y otras formas estructurales. El carbón de anillo de hogar de alto horno doméstico adopta principalmente dos formas estructurales: ladrillos de carbón grandes y ladrillos de carbón pequeños, los cuales tienen un buen rendimiento de longevidad. El ladrillo de carbono UCAR es un concepto de diseño con alta conductividad térmica. Sin embargo, en los últimos años, muchos altos hornos domésticos que utilizan ladrillos de carbono UCAR han sufrido la longevidad del hogar. La razón es que no tienen un conocimiento profundo del concepto de diseño, el diseño de la estructura del hogar no es razonable y las instalaciones de apoyo relacionadas no coinciden. Ignore la calidad de la construcción. Para el fondo de un alto horno grande, el grosor se puede reducir adecuadamente. El espesor total de los ladrillos de carbono del fondo del alto horno grande debe controlarse entre 1.2 my 1.6 m. El grosor de los ladrillos de carbono del fondo también debe referirse a factores como las condiciones del combustible crudo y el diámetro del hogar.

El espacio de 25 mm ~ 30 mm entre la pared de enfriamiento del hogar y la carcasa del horno generalmente se llena con moldes aislantes térmicos anhidros de acuerdo con el diseño tradicional para facilitar la preservación del calor del hogar. De hecho, la mayor parte del calor perdido en el hogar es absorbido por el agua de enfriamiento del hogar, y muy poco calor se disipa a través de la carcasa del horno. Desde la perspectiva de la longevidad del alto horno, se utilizan moldeables anhidros de alta conductividad térmica en lugar de materiales aislantes térmicos anhidros para prepararse para la corrosión anormal del hogar, agregando agua a la carcasa del horno para aumentar la intensidad de enfriamiento.

Diseño del sistema de refrigeración del hogar. La capacidad de enfriamiento del sistema de enfriamiento debe coincidir con el material refractario del hogar, y la conductividad térmica total de la duela de enfriamiento debe ser mayor que la de la mampostería refractaria del hogar. Para hogares grandes de ladrillos de carbón, el uso de duelas de enfriamiento de hierro fundido gris liso de alta calidad (conductividad térmica del sustrato 34W / (m · K)) puede cumplir con los requisitos. Y si los ladrillos NMD con ladrillos de carbono UCAR están construidos en la duela de enfriamiento (conductividad térmica 40W / (m · K) ~ 60W / (m · K)), elija la duela de enfriamiento en las secciones 2 y 3 del hogar donde el la circulación del hierro fundido es más severa. El cobre laminado (conductividad térmica de 360W / (m · K)) o el cobre fundido (conductividad térmica de la matriz de 300W / (m · K)) es más razonable una duela de enfriamiento con una conductividad térmica más alta.

El diseño de la duela del hogar debe cumplir con el requisito de que el área de la superficie específica de enfriamiento de la duela (el área de la superficie específica de la duela de enfriamiento = la suma del diámetro exterior de la tubería de agua de enfriamiento / el ancho de la duela) sea mayor que 1. Baosteel y algunos elementos extraños Enfriamiento de duelas de hogar de alto horno de larga duración El área de superficie específica a menudo alcanza más de 1.20. El diseño de la tubería de agua de enfriamiento debe estar lo más cerca posible de las tuberías delgadas, lo que no solo mejorará el efecto de enfriamiento, sino que también ahorrará mucho agua con la misma intensidad de enfriamiento.

Utilice agua blanda o agua pura para enfriar la pared de enfriamiento del hogar de un alto horno grande. La diferencia entre la temperatura de la pared y la temperatura del agua de refrigeración debe mantenerse dentro de los 5 ° C. La cantidad de agua de enfriamiento en el hogar se ajusta principalmente en función de la velocidad del agua de enfriamiento, siempre que la velocidad del agua de enfriamiento del hogar y el fondo del horno pueda ser superior a 2.0 m / s.; Calidad del trabajo. Para garantizar la calidad de la construcción, se debe evitar la construcción de invierno en la medida de lo posible para la mampostería del hogar; La construcción invernal es realmente inevitable, los materiales refractarios y las obras deben ser medidas para elevar la temperatura. Para hogares con grandes estructuras de ladrillos de carbón, el levantamiento de ladrillos de carbón debe usar ventosas en la medida de lo posible y no usar agujeros para tarjetas; los orificios galvánicos de medición de temperatura en la superficie de los ladrillos de carbono deben ser lo más pequeños posible y el apisonamiento debe ser sólido; la capa de apisonamiento de carbono debe estar estrictamente de acuerdo con el apisonamiento debe realizarse en la especificación de construcción. Las costuras circunferenciales deben limpiarse antes de pavimentar. El espesor del pavimento debe ser uniforme. El espesor del pavimento debe nivelarse. El espesor del pavimento no debe exceder los 100 mm cada vez. % Por encima, el muestreo de densidad debe alcanzar más de 1.65 g / cm3. Hay muchas juntas de ladrillo en la estructura del hogar de carbón de leña del anillo UCAR, y la mampostería debe construirse de acuerdo estrictamente con las especificaciones de construcción de ladrillos de UCAR.

Calidad del horno. Al secar el horno, el volumen de agua de la pared de enfriamiento debe reducirse y la temperatura de la pared de enfriamiento debe alcanzar los 60 ℃. La capa de apisonamiento entre la pared de enfriamiento de la chimenea de carbón de anillo grande y los ladrillos de carbón utiliza alquitrán y asfalto como agente aglutinante. Debido a que la temperatura de solidificación del alquitrán es alta, la capa de apisonamiento no se solidificará en la producción de un alto horno de primera generación y puede mantener una buena suavidad. Puede absorber la presión de expansión de los ladrillos de carbono, por lo que la capa de apisonamiento no tiene que alcanzar demasiado. alta temperatura durante el horno. Los ladrillos UCAR se combinan en un todo por los enlaces de carbono formados después de que el cemento de carbono se cura por calentamiento. El curado del mortero de carbón debe calentarse a 100 ° C durante 4 horas y luego a 120 ° C a 130 ° C durante 16 horas.

Reducir la erosión por circulación de escoria-hierro. La erosión de la circulación de escoria-hierro es la principal causa de erosión anormal del hogar en forma de pie y en forma de hongo. Deben tomarse las siguientes medidas: Primero, el alto horno debe controlar la intensidad de fundición adecuada. La práctica ha demostrado que existe una correlación positiva obvia entre la intensidad de la fundición y la erosión del hogar. El segundo es activar el hogar y reducir la pila de coque muerto central. El tercero es mantener un tipo de horno regular, evitar la acumulación de solera y usar con cuidado mineral de fluorita y manganeso para lavar el horno. El cuarto es controlar un caudal de hierro de escoria y una profundidad de roscado razonables para lograr un roscado equilibrado y estable.

Controlar el enriquecimiento cíclico de metales alcalinos, zinc, etc. en el alto horno. El metal alcalino en el alto horno se descarga principalmente del horno a través de la escoria. Aumentando apropiadamente la cantidad de escoria, reduciendo la alcalinidad de la escoria y la temperatura del horno, se puede lograr una eliminación eficaz del álcali. El zinc se descarga principalmente del horno a través del gas de alto horno. Al desarrollar adecuadamente el flujo de aire central, el control de la adición de materiales con alto contenido de zinc, como las cenizas de las bolsas de alto horno y el lodo del convertidor, puede reducir eficazmente el enriquecimiento cíclico de zinc en el alto horno.

Fortalezca el control del hogar y tome las medidas oportunas para proteger el horno. Establecer un sistema integral de monitoreo de la longevidad del hogar para rastrear y monitorear dinámicamente la temperatura de los ladrillos de carbón del hogar, la temperatura de la pared de enfriamiento del hogar, la temperatura de la carcasa del horno, la diferencia de temperatura del agua del hogar, etc. Cuando el hogar tiene un problema de longevidad, se toman las siguientes medidas para proteger el horno : Primero, es más razonable usar bolas con alto contenido de titanio para proteger el horno con minerales que contienen titanio, como el mineral de titanio, y el contenido de titanio del hierro fundido se controla al 0.100% ~ 0.200%. El segundo es fortalecer el enfriamiento del hogar. Cuando aumenta la temperatura de la carcasa del horno o de la duela de enfriamiento, se adopta el enfriamiento externo por rociado de agua. El tercero es ajustar el sistema de suministro de aire inferior. El cuarto consiste en realizar una lechada de solera para reducir la resistencia térmica del entrehierro. El mantenimiento de la lechada debe comenzar dentro de medio año o un año después de la apertura del horno. La presión en el orificio de inyección se controla generalmente para que no supere los 10 kg / cm2. El quinto es enfriar el horno sin aire. El tiempo de enfriamiento del horno debe basarse en el principio de que la intensidad del flujo de calor vuelve por debajo del valor de advertencia, y la parte de la tobera correspondiente a la parte peligrosa debe bloquearse cuando se restablece el aire.

En resumen, la longevidad del hogar es la integración de tecnología integral, y es una ingeniería de sistema que involucra múltiples enlaces, incluidos el diseño, la adquisición, la construcción, el horno, la operación, la inspección y el mantenimiento. El diseño del hogar debe seguir la teoría de la transferencia de calor y es una tendencia aumentar la profundidad de la capa de hierro muerto. La compra de materiales refractarios no debe perseguir ciegamente el bajo costo, sino que debe anteponer la calidad y hacer un buen trabajo en la inspección y aceptación de la fábrica. La construcción debe llevarse a cabo estrictamente de acuerdo con las especificaciones para garantizar que la inspección esté en su lugar. La calidad del combustible crudo y la capacidad del horno deben coincidir efectivamente, y la calidad del coque debe valorarse mucho. La parte inferior de la operación del alto horno debe soplar el centro y la parte superior debe controlar una cantidad menor de coque central. Además, es necesario inspeccionar regularmente el contenido de elementos nocivos y controlar estrictamente la cantidad de entrada al horno. El hogar debe formar un modelo de erosión dinámico para monitorear y proteger eficazmente el horno a tiempo.

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