高爐高強化冶煉條件下銅冷卻壁應用

第1章 銅冷卻壁與高爐長壽的關系及其應用現(xiàn)狀001
1.1高爐長壽技術及其發(fā)展趨勢001
1.1.1高爐長壽技術意義及目標001
1.1.2高爐長壽技術現(xiàn)狀及限制性環(huán)節(jié)003
1.1.3爐缸爐底長壽問題005
1.1.4爐腰、爐腹至爐身下部長壽問題006
1.2銅冷卻壁應用歷史及優(yōu)勢分析007
1.2.1銅冷卻壁與傳統(tǒng)冷卻壁的對比007
1.2.2國內(nèi)外銅冷卻壁應用歷史009
1.2.3銅冷卻壁應用經(jīng)濟性分析010
1.3銅冷卻壁類型及發(fā)展情況011
1.3.1銅冷卻壁材質(zhì)要求011
1.3.2銅冷卻壁加工工藝013
1.3.3銅冷卻壁類型014
1.4銅冷卻壁應用現(xiàn)狀020
1.4.1國內(nèi)外典型銅冷卻壁應用情況020
1.4.2銅冷卻壁大面積損壞情況023
1.4.3微量元素對銅冷卻壁性能的影響025
1.4.4銅冷卻壁穩(wěn)定掛渣的研究027
1.4.5銅冷卻壁傳熱計算模型的研究027

第2章 銅冷卻壁破損原因029
2.1國內(nèi)銅冷卻壁損壞實例029
2.1.1國內(nèi)某2000m3 高爐銅冷卻壁破損029
2.1.2國內(nèi)某3200m3 高爐銅冷卻壁破損032
2.2銅冷卻壁損壞的共性特征分析033
2.3“氫病”現(xiàn)象對銅冷卻壁破壞作用分析034
2.3.1銅冷卻壁本體溫度因素的影響034
2.3.2燒損冷卻壁中O 及H 含量分析037
2.3.3燒損冷卻壁微觀結構觀察039
2.4鋅元素對銅冷卻壁破壞作用分析042
2.4.1試驗設備及方法043
2.4.2試驗結果及分析044
2.5爐型結構對銅冷卻壁壽命影響分析050
2.5.1高爐煤氣流分布計算模型的建立050
2.5.2計算參數(shù)的選取及計算方案054
2.5.3計算結果分析及討論055
2.6本章小結061

第3章 銅冷卻壁掛渣過程數(shù)值模擬062
3.1模型建立063
3.1.1物理模型063
3.1.2數(shù)學模型及邊界條件065
3.1.3計算參數(shù)選取069
3.1.4渣皮厚度及體系溫度場求解過程069
3.2計算結果分析070
3.2.1爐況因素對壁體溫度和掛渣的影響070
3.2.2冷卻制度對壁體溫度和掛渣的影響077
3.2.3爐渣性質(zhì)對壁體溫度和掛渣的影響085
3.2.4鑲磚材質(zhì)對壁體溫度和掛渣的影響094
3.3銅冷卻壁掛渣能力計算098
3.4銅冷卻壁掛渣狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及其實際應用103
3.5本章小結104

第4章 銅冷卻壁應力分布規(guī)律研究105
4.1銅冷卻壁熱-力耦合分析模型的建立105
4.1.1熱-力耦合分析方法105
4.1.2計算模型及邊界條件106
4.1.3物性參數(shù)選擇108
4.2壁體及渣層應力分布規(guī)律分析109
4.2.1爐氣溫度變化對壁體及渣層應力分布的影響109
4.2.2冷卻制度對壁體及渣層應力分布的影響115
4.2.3鑲磚材質(zhì)對壁體及渣層應力分布的影響118
4.2.4爐渣熱脹系數(shù)對壁體及渣層應力分布的影響121
4.3壁體變形分析123
4.3.1典型冷卻壁變形123
4.3.2爐氣溫度變化對冷卻壁變形的影響124
4.3.3渣層厚度變化對冷卻壁變形的影響125
4.3.4冷卻制度對壁體變形的影響126
4.3.5鑲磚材質(zhì)變化對壁體變形的影響128
4.3.6爐渣熱膨脹性對冷卻壁變形的影響130
4.4本章小結130

第5章 渣皮軟熔特性試驗研究132
5.1試驗設備及方法133
5.1.1試驗設備133
5.1.2試驗方法133
5.1.3試驗方案135
5.2結果分析及討論138
5.2.1爐渣典型軟熔過程138
5.2.2FeO 含量變化對爐渣軟熔過程的影響140
5.2.3Al2O3 含量變化對爐渣軟熔過程的影響142
5.2.4MgO 含量變化對爐渣軟熔過程的影響145
5.2.5爐渣堿度對軟熔過程的影響148
5.3本章小結151

第6章 爐渣成分變化對渣皮厚度影響153
6.1爐渣各組分對冷卻壁掛渣能力的影響154
6.2爐渣各組分對冷卻壁掛渣能力影響強弱分析157
6.3本章小結158

展望160

參考文獻161