风口加钛料时炉缸壁面钛元素分布的数值模拟

发布时间：2020-04-27 13:50

【摘要】：高炉炉缸炉底侵蚀已经成为现代高炉寿命的限制环节,风口加钛料护炉技术是近年来提出的一种定向快速护炉方式,尽管不少高炉都进行了风口加钛料护炉实践,一些高炉也取得了比较好的效果,但有些高炉护炉效果并不理想。原因在于:人们虽已解明了钛矿护炉机理,但对于钛在炉缸中分布规律和析出规律的认识不足;高炉工作状态、侵蚀情况各不相同,特定高炉的成功经验难以在其他高炉应用。本文针对风口加钛料护炉技术存在的关键问题,采用数值模拟的方法,结合壁面处钛化物与铁水的热力学平衡条件,建立炉缸壁面钛元素分布的研究模型。通过模型,对风口加钛料护炉时不同加入参数和炉况波动对炉缸壁面钛元素的分布规律进行研究,并讨论了出铁过程中钛元素分布变化情况。基于此为风口加钛料护炉技术提供相应的理论指导,使其能最大化地发挥出定点快速护炉的优势,实现高炉炉缸长寿目标。本文主要结论如下:(1)单风口加入时,不同加入位置的钛元素分布区域差别很大,能够维护的区域也不同,加入位置距离铁口越远,象脚线上TiC峰值越大,TiC分布区域相对加入位置的偏移越小;双风口同时加入时,相互之间影响不大,只是在象脚侵蚀区TiC生成区域会有一部分重叠,从而使得保护区域相应增大。因此,在风口加钛料护炉时必须综合考虑工作铁口与侵蚀位置的相对位置关系,结合模型计算结果来选择最优的加入风口,并可采用多风口加入的方式。(2)加入量不同时,随着初始浓度增加,炉缸壁面的TiC分布增多;象脚线上TiC量与初始浓度的增加呈线性关系。适当得增加加入量有利于增强护炉效果。(3)死料柱状态对钛元素的分布区域影响明显。死料柱浮起高度与半径较小时,TiC分布范围更靠近铁口,生成量也较小;而死料柱透液性越好越有利于TiC生成,护炉效果越好。结合高炉实际,在风口加钛料护炉时,应尽量解明死料柱大小状态,以免实际护炉区域与目标区域产生偏差,并且应尽量保证死料柱具有良好的透液性,不仅有助于减弱侵蚀而且有利于护炉。(4)在高炉生产中,随着渣铁界面高度的下降,TiC的分布范围和生成量均增大。综合出铁过程中的因素变化,分析出铁过程的综合影响,出铁后期象脚线上TiC峰值略有增加,而分布范围则向铁口方向扩大,结果表明出铁后期更有利于护炉。(5)冶炼强度增强,TiC生成量减少,TiC分布区域向铁口方向偏移,表明高冶炼强度不利于护炉。
【图文】：

２００逦３００逦４００逦Ｓ００逦６００逦７００逦８００逡逑温度，Ｖ逡逑图２．２邋ＣＯ分解反应碳沉积曲线逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｃａｒｂｏｎ邋ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｃｕｒｖｅｓ邋ｆｏｒ邋ＣＯ邋ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ逡逑反应２Ｃ０—Ｃ０２邋ｔ邋＋Ｃ丨会引起炭砖的破坏，图２．２为ＣＯ分解反应碳沉积曲线ｆＷ，逡逑有曲线可知，分解反应集中在４５０°Ｃ？７５０°Ｃ范围内进行，并且发现铁和铁的化合物对分逡逑解反应具有催化作用。通过对使用过的炭砖进行观测分析，可以观察到有黑色的斑点，逡逑这种斑点就是碳沉积产生的，这种碳很脆而松散，极易使炭砖发生膨胀而产生裂纹，使逡逑炭砖被损坏。逡逑（３）

对高炉在线定位维护和修补联接装置的作用是保证包芯线自由通过加入炉内，同逡逑时又保证炉内高压煤气不外泄，喂线机采用普遍应用与炼钢精炼的喂线机。风口喂线护逡逑炉示意图如图２．５。逡逑风口喂线护炉方法简单易行，操作简便，对高炉风口以上部位不产生任何影响，提逡逑－１５邋－逡逑Ｉ逡逑
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TF32

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本文编号：2642322