CN110527769A - 一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法 - Google Patents

一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法，包括如下步骤：a）判断条件：碳溶解温度为1150℃，碳砖原厚度为d；b）根据炉缸碳砖所插热电偶，将热电偶温度分布设为T1、T2、T3、T4，温度点T1靠近炉皮，温度值最小，温度点T4靠近炉缸，温度值最大；c）确定碳砖热电偶插入碳砖深度，T1插入深度h1、T2插入深度h2、T3插入深度h3、T4插入深度h4；d）理论计算；e）碳砖残厚d1为：L12、L13、L14、L23、L24、L34中最小值，碳砖被侵蚀厚度=碳砖原厚度d‑d1。它能通过对炉缸碳砖被高温高压铁水冲刷侵蚀后的残厚进行理论计算，可以得到碳砖被侵蚀的程度，从而指导高炉操作者做出有利于炉缸安全的措施，降低高炉炉缸烧穿事故的风险。

Description

一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，涉及一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法。
背景技术
高炉炉缸，是高炉冶炼状态下高温渣铁存储区。炉缸从外到内的砌筑结构一般包括炉皮、捣料层、冷却壁、捣料层、碳砖，其中碳砖采取分层砌筑。碳砖层属于炉缸的最里层，炉缸碳砖与炉内冶炼生成的高温渣铁直接接触。在炉缸碳砖区域，每块碳砖通常会设置2-4条热电偶，用于测量碳砖温度。炉缸碳砖承受的压力一般在200KPa以上，所承受的温度一般在1450℃以上。
由于高炉处于连续生产状态，炉缸内的高温渣铁，需要从炉缸区域的铁口排出，从而实现高炉连续生产的目的。高炉炉缸内的高温高压渣铁从铁口排出，必然在炉缸内形成环流，高温高压流动的渣铁对炉缸的冲刷侵蚀是无法避免的，特别是对炉缸碳砖的侵蚀必然存在。
在高炉安全长寿管理中，高炉操作者对炉缸碳砖的侵蚀程度没有较精确的判断方法，全靠炉缸碳砖热电偶温度以及炉缸区域冷却壁水温差来判断碳砖侵蚀情况。特别是部分高炉过于强化冶炼，忽略了高炉炉缸的安全，对炉缸碳砖受高温高压渣铁的冲刷侵蚀后的碳砖残厚缺乏判断依据，导致高炉炉缸烧穿事故的发生，高炉炉缸安全受到严重威胁。如何通过科学的理论依据来准确掌握炉缸碳砖受侵蚀的情况，从而准确判断炉缸碳砖残厚，是高炉工作者迫切需要解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法，它能通过对炉缸碳砖被高温高压铁水冲刷侵蚀后的残厚进行理论计算，可以得到碳砖被侵蚀的程度，从而指导高炉操作者做出有利于炉缸安全的措施，降低高炉炉缸烧穿事故的风险，为高炉安全长寿提高科学的理论基础。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法，包括如下步骤：
a）判断条件：碳溶解温度为1150℃，碳砖原厚度为d；
b）根据炉缸碳砖所插热电偶，将热电偶温度分布设为T1、T2、T3、T4，温度点T1靠近炉皮，温度值最小，温度点T4靠近炉缸，温度值最大；
c）确定碳砖热电偶插入碳砖深度，T1插入深度h1、T2插入深度h2、T3插入深度h3、T4插入深度h4；
d）理论计算：以碳砖热电偶T1、T2温度值来计算，碳砖残厚L12=（1150-T2）/(T2-T1)*（h2-h1）+h2；以碳砖热电偶T1、T3来计算，碳砖残厚L13=（1150-T3）/(T3-T1)*（h3-h1）+h3；以碳砖热电偶T1、T4来计算，碳砖残厚L14=（1150-T4）/(T4-T1)*（h4-h1）+h4；以碳砖热电偶T2、T3来计算，碳砖残厚L23=（1150-T3）/(T3-T2)*（h3-h2）+h3；以碳砖热电偶T2、T4来计算，碳砖残厚L24=（1150-T4）/(T4-T2)*（h4-h2）+h4；以碳砖热电偶T3、T4来计算，碳砖残厚L34=（1150-T4）/(T4-T3)*（h4-h3）+h4；
e）碳砖残厚d1为：L12、L13、L14、L23、L24、L34中最小值，碳砖被侵蚀厚度=碳砖原厚度d-d1。
作为优选，在所述步骤b中，按相同层数炉缸碳砖热电偶温度差最大来计算，取计算最小值为碳砖残厚值。
本发明的积极效果是：通过对炉缸碳砖被高温高压铁水冲刷侵蚀后的残厚进行理论计算，可以得到碳砖被侵蚀的程度，从而指导高炉操作者做出有利于炉缸安全的措施，降低高炉炉缸烧穿事故的风险，为高炉安全长寿提高科学的理论基础。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法，包括如下步骤：
a）判断条件：碳溶解温度为1150℃，碳砖原厚度为d；
b）根据炉缸碳砖所插热电偶，将热电偶温度分布设为T1、T2、T3、T4，温度点T1靠近炉皮，温度值最小，温度点T4靠近炉缸，温度值最大；
c）确定碳砖热电偶插入碳砖深度，T1插入深度h1、T2插入深度h2、T3插入深度h3、T4插入深度h4；
d）理论计算：以碳砖热电偶T1、T2温度值来计算，碳砖残厚L12=（1150-T2）/(T2-T1)*（h2-h1）+h2；以碳砖热电偶T1、T3来计算，碳砖残厚L13=（1150-T3）/(T3-T1)*（h3-h1）+h3；以碳砖热电偶T1、T4来计算，碳砖残厚L14=（1150-T4）/(T4-T1)*（h4-h1）+h4；以碳砖热电偶T2、T3来计算，碳砖残厚L23=（1150-T3）/(T3-T2)*（h3-h2）+h3；以碳砖热电偶T2、T4来计算，碳砖残厚L24=（1150-T4）/(T4-T2)*（h4-h2）+h4；以碳砖热电偶T3、T4来计算，碳砖残厚L34=（1150-T4）/(T4-T3)*（h4-h3）+h4；
e）碳砖残厚d1为：L12、L13、L14、L23、L24、L34中最小值，碳砖被侵蚀厚度=碳砖原厚度d-d1。
作为优选，在所述步骤b中，按相同层数炉缸碳砖热电偶温度差最大来计算，取计算最小值为碳砖残厚值。
实施例一：
一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法，包括如下步骤：
所述步骤a）中，判断条件：碳溶解温度为1150℃，铁水导热系数2.5W/m℃，碳砖导热系数21W/m ℃，碳砖原厚度为1170mm。
所述步骤b）中，根据炉缸碳砖所插热电偶，将热电偶温度分布设为T1=260℃、T2=420℃、T3=562℃。
所述步骤c）中，碳砖热电偶插入碳砖深度，T1插入深度h1=50mm、T2插入深度h2=150mm、T3插入深度h3=250mm。
所述步骤d）中，理论计算：以碳砖热电偶T1、T2温度值来计算，碳砖残厚L12=（1150-420）/(420-260)*（150-50）+150=606（mm）；以碳砖热电偶T1、T3来计算，碳砖残厚L13=（1150-562）/(562-260)*（250-50）+250=641（mm）；以碳砖热电偶T2、T3来计算，碳砖残厚L23=（1150-562）/(562-420)*（250-150）+250=664（mm）。
所述步骤e）中，碳砖残厚d1为：L12、L13、L23中最小值606（mm），碳砖被侵蚀厚度=碳砖原厚度1170-606=564（mm）。
实施例二：
所述步骤a）中，判断条件：碳溶解温度为1150℃，铁水导热系数2.5W/m℃，碳砖导热系数21W/m ℃，碳砖原厚度为1170mm。
所述步骤b）中，根据炉缸碳砖所插热电偶，将热电偶温度分布设为T1=310℃、T2=430℃、T3=590℃。
所述步骤c）中，碳砖热电偶插入碳砖深度，T1插入深度h1=50mm、T2插入深度h2=150mm、T3插入深度h3=250mm。
所述步骤d）中，理论计算：以碳砖热电偶T1、T2温度值来计算，碳砖残厚L12=（1150-430）/(430-310)*（150-50）+150=750（mm）；以碳砖热电偶T1、T3来计算，碳砖残厚L13=（1150-590）/(590-310)*（250-50）+250=664（mm）；以碳砖热电偶T2、T3来计算，碳砖残厚L23=（1150-590）/(590-430)*（250-150）+250=600（mm）。
所述步骤e）中，碳砖残厚d1为：L12、L13、L23中最小值600（mm），碳砖被侵蚀厚度=1170-600=570（mm）。
上述实施例对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何本发明采用的方法均属于本发明保护范围。

Claims (2)

1.一种高炉炉缸碳砖残厚判断方法，特征在于包括如下步骤：
a）判断条件：碳溶解温度为1150℃，碳砖原厚度为d；
b）根据炉缸碳砖所插热电偶，将热电偶温度分布设为T1、T2、T3、T4，温度点T1靠近炉皮，温度值最小，温度点T4靠近炉缸，温度值最大；
c）确定碳砖热电偶插入碳砖深度，T1插入深度h1、T2插入深度h2、T3插入深度h3、T4插入深度h4；
d）理论计算：以碳砖热电偶T1、T2温度值来计算，碳砖残厚L12=（1150-T2）/(T2-T1)*（h2-h1）+h2；以碳砖热电偶T1、T3来计算，碳砖残厚L13=（1150-T3）/(T3-T1)*（h3-h1）+h3；以碳砖热电偶T1、T4来计算，碳砖残厚L14=（1150-T4）/(T4-T1)*（h4-h1）+h4；以碳砖热电偶T2、T3来计算，碳砖残厚L23=（1150-T3）/(T3-T2)*（h3-h2）+h3；以碳砖热电偶T2、T4来计算，碳砖残厚L24=（1150-T4）/(T4-T2)*（h4-h2）+h4；以碳砖热电偶T3、T4来计算，碳砖残厚L34=（1150-T4）/(T4-T3)*（h4-h3）+h4；
e）碳砖残厚d1为：L12、L13、L14、L23、L24、L34中最小值，碳砖被侵蚀厚度=碳砖原厚度d-d1。
2.如权利要求1所述高炉炉缸碳砖残厚判断方法，其特征在于：在所述步骤b中，按相同层数炉缸碳砖热电偶温度差最大来计算，取计算最小值为碳砖残厚值。
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