高炉出铁场主沟设计

《高炉出铁场主沟设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第30卷第2期2011年4月l!I末钦IRONMAKINGV01．30，No．2April201高炉出铁场主沟设计崔伟盛正平(中冶南方工程技术有限公司)李友武(武汉钢铁股份有限公司)摘要利用有限元对出铁场主沟的铁水运动进行分析，提出了合理的主沟形式，并对主沟的耐材构成、操作模式以及维护方式进行了阐述。关键词大型高炉出铁场主沟DesignofMainRunnerofBlastFurnaceCasthouseCUIWeiSHENGZheng—pingLIYou一删(WISDRIEnsineering＆ResearchIncorporationLimite

2、d)(WuhanIronandSteelCo．，Ltd．)AbstractThepaperanalysesthehotmetalmovementinthemainironrunneratcasthousebymean8offiniteelement，putsforwardthereasonablemainrunnerstnIctu_reandexpoundstheconstitutionofrefractorymaterialofmainironrunner，opera-tionmodeandmaintenancemode．Keywordslargesize

3、dblastfn_tllacecasthousemainrunner随着高炉炼铁技术和高炉大型化的发展，通过采用精料、高风温、高压、富氧鼓风、喷吹煤粉等一系列高效节能措施，高炉的生产能力得到大大的提高。在这种前提下，主沟冲击磨损更加严重，耐火材料的侵蚀速度加快。同时，随着高炉操作技术的进步，主沟出铁次数减少，每次出铁时间大大加长，单条主沟的两次出铁间隔时间大大加长，造成了主沟温差变化大。基于以上两点，主沟耐火材料的通铁能力下降，相应的修沟间隔时间大大的缩短，修沟过程的时间也受到限制。因此，会产生出铁场的工作任务繁重，工作压力大，吨铁成本上升等问题。主沟通铁量

4、的增加必然需要延长主沟耐材的使用寿命。在高炉炉前操作的过程中，影响主沟寿命的主要因素有以下几点：①合理的主沟结构形式；②主沟耐材的合理构成及耐材理化性能指标；③主沟的操作方式和维护方法。本文就此三个方面提出设计上的优化和设想。l主沟的结构形式主沟首要作用是进行渣铁分离，因此，主沟要有合理的长度、宽度、深度、坡度及渣铁沟的相对位置。主沟的长度是从铁口工作点到主沟撇渣器的距·10·离。长度过短，渣铁分离的效果不好；而长度过长，一方面会使主沟的膨胀过大，侵蚀太大，另一方面也必将造成耐火材料的浪费。主沟的宽度是主沟两侧耐火材料的距离。宽度过宽会造成主沟热损太大，耐火

5、材料修砌时浪费太多。主沟的深度主要是缓解高炉铁水从铁口喷射出的冲击力。主沟过深会影响到整个出铁场平台的设计，尤其是对出铁场下铁水罐或者鱼雷罐车的影响。主沟的坡度是指从铁口附近到水平段之间的沟面倾斜度。很多高炉认为坡度小，铁水流速会慢一些，同时坡度小，铁水跌落点的主沟深度深。但是坡度小，残铁很难放干净，同时残铁量过大，这些都会给主沟的检修带来很大的难度。渣铁沟相对位置主要是指撇渣器前渣沟的位置，以及撇渣器后主沟小井的大小。它们的相对位置关系直接影响到撇渣器的使用寿命，对渣沟沟底以及铁沟沟底的高差要求也有一定的影响。1．1主沟实际工作过程侵蚀情况主沟耐火材料磨损

6、特别严重的部位是：(1)出铁口附近及撇渣器前面坡沟中受冲击的万方数据酃f々：f2)末淘目4擘的铁满界面处；(3)’坡淘^lI相对的端墙．12对主沟断面彤式的有限元分析(I)主沟铁水流建的理沱毖础首先七淘内铁水流速。按下式确定y=o1375v—o13375(¨式巾’——蔽中带铁爷占⋯铁督的百分比．即渣巾带铁率，％；u——铁水在I-沟-p的流建．m／rain《使清中带铁毕y小j0I％．丰淘中铁水流速应低rI7∥叫n其次．丰沟断面R寸按FA确芷：5=Kl"／rp(2)式中N——主沟断面积，m2；K——1次出铁丝的不均匀系数．K=07～I3P——1次甲均⋯铁晕，I／

7、次，——1次出铣时间mh；v——铁水密幢．70t／rnl；v——铁水在主淘中的流速，m／rain．事宴上．高炉高爪撵作时．铣水从铁n喷出落人主沟处的淘噍最易损坏．修补也昂频繁这样采用铁水作为主淘垫屡是最纬济的做法(2)铁水进^主淘的有限冗模拟。为了进行“箅．通过对武钢7号高炉铁水罐充满时问，重量眦肚j1{铁时问、出铁口直往(外铁¨机钻杆的直径)出铁口探度作r记录．还系统地记录丁淘甓和淘底的K寸．Jf测定了铁水的温度。在这世数据的基础上通过流体有限元软件．模拟铁水进^主沟的流动情况，I殳i卜铁水流速为8t／rain，丌铁r1钻杆忾往为65㈨n．月：铁El角度在

8、9。．相应铁水的切始速度为8ir,／s，铁水跌落主淘