高炉炉体温度分析方法

高炉技术人员分析、讨论材料之2#高炉炉体温度分析方法单位：首秦公司炼铁部作者：炼铁技术质量室日期：二〇一一年十月十一日2目录1前言...........................................................................................................................................32炉体温度的分析.......................................................................................................................42.1炉底中心点温度分析...................................................................................................42.2炉基炉底温度分析.......................................................................................................62.31段炉衬温度分析........................................................................................................92.42段炉衬温度分析......................................................................................................122.53段炉衬温度分析......................................................................................................142.64段炉衬温度分析......................................................................................................162.77段炉衬温度分析........................................................................................................192.88段炉衬温度分析........................................................................................................212.96、7、8段冷却壁温度分析........................................................................................232.109段炉衬、冷却壁温度分析......................................................................................272.1110段炉衬、冷却壁温度分析....................................................................................312.1211段冷却壁温度分析................................................................................................352.1312-15段冷却壁温度分析..........................................................................................373总结...........................................................................................................................................444下步工作重点...........................................................................................................................4531前言高炉炉体温度能够反映炉缸的工作状态，也能反映出炉墙的粘结及渣皮脱落情况，将炉体温度分析与高炉炉况表现结合起来，对稳定高炉操作、制定合理的高炉操作方针起着至关重要的作用。首秦1#高炉与2#高炉冷却壁构成不同，炉体各部位对应的冷却壁段数也不同，本文以2#高炉2011年9月份炉体温度为例，通过对炉体各段日平均及小时温度数据的分析，对分析的重点及分析方法做出说明，以供参考、交流。42炉体温度的分析炉体温度数据包括日平均及小时数据，其中小时数据采用整点瞬时值，日平均为当天小时数据的平均值。高炉工长处还能显示连续炉体温度曲线。炉体温度分析需将此三种数据曲线结合起来，以尽可能准确地反映炉体温度波动趋势，并与炉体冷却水流量（风口、中缸、炉门高压水及炉底、炉体软水）、装料制度等结合起来，找出炉体温度波动的原因，制定合理的应对措施。日平均温度曲线可以抓住大趋势，看出炉体温度在历史中所处的位置；小时温度曲线可以查找具体波动原因。2.1炉底中心点温度分析2#高炉炉底为2层陶瓷垫（400mm+800mm）+2层微孔炭砖（400mm*2）+2层半石墨质高炉炭块（400mm*2）结构，中心点有三处，分别为TE3004（4.85m）、TE3009（5.7m）和TE3034（6.1m），位于第二层半石墨质高炉炭块及微孔碳砖下方。炉底水冷管标高4.75m，位于TE3004点下方。下图为2#高炉2010年10月1日至2011年9月27日炉底中心点日平均温度曲线（TE3034点6月1日损坏，现以相邻的TE3035点代替，计划检修时更换）。52#高炉中心点温度（3点）010020030040050060010-110-2111-1011-3012-201-91-292-183-103-304-195-95-296-187-87-288-179-69-26TE3004TE3009TE3035在上图中，温度急剧下降处为高炉检修及中修，2#高炉炉底软水一直全关，可得出结论：炉缸铁水不流动，炉缸热量由冷却壁软水带走较多，导致炉底中心点温度急剧下降；中修喷涂时（2011年4月），时间较长，还会造成炉底死铁层厚度增加。2011年9月8日开始，炉底中心点温度有所上升，由图可见，靠下位置温度上升幅度较大，经分析，可能是由导热系数不同造成。微孔炭砖和半石墨质高炉炭块导热系数相同，室温≥6W/m.K，300℃≥9W/m.K，600℃≥13W/m.K，下层温度低，导热系数低，则炉底铺砖的蓄热能力强，温度增幅大。对炉底中心点温度下降的原因，个人分析如下：主要受焦炭负荷、风速、鼓风动能、铁水产量影响，即主要受中心死焦堆大小的影响。在风口回旋区，鼓风中的氧将90%以上的煤粉燃烧成CO，剩余的氧燃烧焦炭，在回旋区下沿和靠近高炉中心处焦炭下落到死焦堆。焦炭负荷低，则煤气利用率下降，有更多的焦炭降落到死焦堆，导致中心死焦堆变大；一般降低焦炭负荷时伴随着矿批缩小，导致铁水产量降低，出铁量少，出铁时对炉缸铁水的扰动效果差，这两方面原因都会6导致高炉中心处铁水流动和铁水向死焦堆的渗透效果变差，引起炉底温度降低，死铁层厚度增加，从而进一步影响铁水流动和渗透效果。2#高炉炉底中心点小时温度曲线05010015020025030035013467100133166199232265298331364397430463496529562595628TE3004TE3009TE3035上图为2011年9月份2#高炉炉底中心点小时温度曲线，由图及数据表查出，炉底温度在9月8日9点突然上升，TE3034点上升幅度最大，从9点开始，每小时分别上升7℃、5℃、8℃、3℃、3℃、2℃、3℃、2℃、2℃、1℃……，增幅逐渐减小，但开始增幅很大，感觉有些异常，具体原因待查（炉底软水关死，是否由于开始憋铁，铁水液面上升，死焦堆上浮，出铁后中心处铁水流动性大幅好转，引起温度升高）。结论：中心点温度重要性极高，特别是TE3034点，能够很大程度反映炉缸活跃程度，需高炉工长随时掌握。对此温度，作出日平均曲线掌握其变化趋势即可，有波动时，用小时平均曲线分析具体原因。2.2炉基炉底温度分析2#高炉炉基炉底测温点位置如下图所示：7下图为2010年10月1日至2011年9月份的炉基炉体日平均温度曲线：2#高炉炉基炉体温度（8点）05010015020025010-110-2111-1011-3012-201-91-292-183-103-304-195-95-296-187-87-288-179-69-26TE3001TE3002TE3003TE3004TE3005TE3006TE3007TE3008对上图及数据分析，结论如下：①温度急剧下降处反映了高炉检修及中修喷涂的情况；②TE3002点损坏，显示值为0；8③TE3001和TE3003点温度值最低；④TE3004点温度值较高，且近期大幅升高，与其余点温差拉大；⑤其余4点温度值相近，差别较小；⑥对炉底5点温度分析，可以看出9月8日前各点温度差距小，9月8日后TE3004点温度快速升高，温差拉大，可认为中心处凝固的部分铁水重新熔化，中心处铁水流动较边缘处好或者边缘角落处铁水受出铁扰动小，不流动（需参考热电偶布置点半径）。（2#高炉热电偶平面布置图公司档案室处未查到，需进一步核实，确定炉基炉底及1段热电偶布置点的半径）2#高炉炉基炉体9月份小时温度曲线如下图所示，情况与日平均温度曲线基本相同，能看出是9月8日9点温度突然上升，且TE3003点温度与炉底4点温度很接近。2#高炉炉基炉底小时温度曲线02040608010012014016018020013467100133166199232265298331364397430463496529562595628TE3001TE3002TE3003TE3004TE3005TE3006TE3007TE3008结论：炉底5点温度分布情况能够在一定程度上反映出炉缸中心9和边缘的活跃程度，可做出曲线以供参考。2.31段炉衬温度分析2#高炉1段冷却壁高1.4m，在标高4.9m至6.3m位置，4.9m也为半石墨质高炉炭块的起始位置，共计44块。1段炉衬测温点位置如下图所示：下图为2010年10月1日至2011年9月份的1段炉衬日平均温度曲线：102#高炉1段炉衬温度（50点）010020030040050060070010-110-2111-1011-3012-201-91-292-183-103-304-195-95-296-187-87-288-179-69-26TE3009TE3010TE3011TE3012TE3013TE3014TE3015TE3016TE3017TE3018TE3019TE3020TE3021TE3022TE3023TE3024TE3025TE3026TE3027TE3028TE3029TE3030TE3031TE3032TE3033TE3034TE3035TE3036TE3037TE3038TE3039TE3040TE3041TE3042TE3043TE3044