大型高炉炉缸炉底侵蚀在线诊断、有效维护及优化设计

摘要

随着现代大型高炉冶炼强度的提高及耐火材料的改进，炉缸炉底侵蚀结厚的判定标准也发生着变化，单独依靠炉缸冷却壁水温差或炉体热电偶温度对炉缸工作状态进行判断已不能满足炉缸长寿保温的监测需求。针对迁钢2650m3高炉，开发了炉缸炉底热电偶温度和冷却壁水温差实时采集通讯系统，建立了炉缸炉底三维非稳态包含凝固潜热的温度场计算模型，引入了“诊断知识库”对侵蚀加剧原因进行实时判断，采用传热学“正反问题”相结合的方法解决了由侵蚀继续引起的“边界不定”问题，实现了对炉缸炉底温度场，侵蚀内型及渣铁壳生成脱落的在线监测。高炉运行过程中根据侵蚀模型计算结果及诊断知识库对热电偶温度或热流强度异常升高时给出的诊断提示，分别采取了不同的护炉措施，快速有效地使炉缸恢复到正常工作状态。针对新建4000m3高炉，依据“扬冷避热梯度布砖”原则对其炉底陶瓷垫导热系数，陶瓷垫下碳砖的选择搭配进行了优化。