高炉炉体温度分析方法

1、高炉技术人员分析、讨论资料2#高炉温度分析方法单位：首秦公司钢铁部作者：炼铁技术质量室日期：2001年10月11日列表1前缀22炉温度分析32.1楼板中心点温度分析42.2炉底温度分析62.3 1内衬温度分析82.4 2区内衬温度分析112.5 3区内衬温度分析132.6 4区内衬温度分析152.7区内衬温度分析182.8节衬层温度分析202.9 6、7、8分区冷却壁温度分析222.10 9区内衬，冷却壁温度分析262.11 10节衬，冷却壁温度分析302.12 11区冷却壁温度分析342.13 12-15区冷却壁温度分析363汇总434下一步工作重点441前言高炉温度可以反映炉缸工作状态，也

2、可以反映炉壁粘结和剥渣，结合高炉温度分析和炉况性能，对稳定高炉工作和制定合理的高炉工作方针具有十分重要的作用。对于Shouqin 1#高炉，与2#高炉冷却壁配置不同，火炉每个部分的冷却壁段数不同。本文以2#高炉2011年9月炉温为例，通过对高炉各段日平均和时间温度数据的分析，介绍了分析的重点和分析方法。双炉温度分析炉温数据包括使用整个时间点瞬时值(时间数据是当天时间数据的平均值)的日平均值和时间数据。高炉的力量也可以显示连续炉温曲线。炉内温度分析应结合这三条数据曲线，尽可能准确地反映炉内温度波动的趋势，并结合炉内冷却水流动(风口、中区、炉门的高压水和地面、炉头的软水)、装载制度等，找出炉内温度

3、波动的原因，建立合理的应对措施。日平均温度曲线可以捕捉到看到说话者的温度在历史中所处的大趋势。时间温度曲线可以找出特定波动的原因。2.1楼板中心点温度分析2#高炉底部为双层陶瓷垫(400mm 800mm)双层微孔炭砖(400mm*2)双层半石墨炉炭块(400mm*2)结构，中心点为3处，TE3004(4.85m)，位于TE3004点以下的地板水冷管道标高4.75m。下图显示了2#高炉2010年10月1日至2011年9月27日炉下中心点的日平均空气温度曲线(TE3034点6月1日损坏，被当前相邻的TE3035点替换，在维修计划期间替换)。上图中，急剧的温度下降是高炉大修及重水，2#高炉炉底软水继

4、续完全关闭，高炉缸内高温金属不流动，炉缸热取更多到冷却壁软水，炉底中心温度急剧降低的结论。重水喷射市(2011年4月)需要很长时间，底部可能会增加砂铁层的厚度。从2011年9月8日起，下部中心点的温度上升，分析认为下部位置的温度上升幅度更大，可能是因为热导率不同。微孔炭砖和半石墨高炉炭块的热导率相同，室温6W/m.K，3008805；9w/m.k，6008805；13w/m.k，温度低，导热系数低，地砖的储热能力强，温度增加大。对炉底中心点温度下降原因的个人分析主要受焦炭负荷、风速、鼓风动能、铁水产量的影响，即主要受中心德克尔大小的影响。在风口回旋区，鼓风的氧气以CO燃烧90%以上的煤粉，剩下

5、的氧气燃烧焦炭，在机动区下沿着高炉中心附近的焦炭落下，直到死亡。焦炭负荷低，气体利用率下降，降落在焦炭堆上，直到更多焦炭死亡，中心死焦炭变大。一般来说，在降低焦炭负荷的同时，随着矿石布局的缩小，铁水产量的减少和铁的出现，对炉缸铁水的扰动效果较差。这两个原因都是因为铁水从高炉中心流动，铁水渗透到德焦反应堆的效果变差，炉底温度下降，德铁层厚度增加，进一步影响了热金属流动和渗透效果。上面的照片显示了2011年9月2#高炉炉底中点时间温度曲线，9月8日9点骤然上升，TE3034点涨幅最大，从9点开始，每小时分别为7、5、8、3、2、3、2、2结论：中心点温度在TE3034时尤为重要，应大大反映高炉缸的

6、活性程度，炉缸随时掌握。因此，通过创建每日平均曲线来了解其变化趋势，如果发生变化，可以利用时间平均曲线分析具体原因。2.2炉炉底温度分析2#高炉炉底温度测量点位置如下图所示：下图是2010年10月1日至2011年9月之间炉体的每日平均温度曲线。上述图和数据分析的结论如下：急剧的温度下降反映了高炉大修和中距离喷洒的情况。 TE3002点受损，显示值为零。 TE3001和TE3003时温度值最低。 TE3004点温度值高，最近大幅上升，与其馀分店的温差大。其余4点的温度值相似，差异较小。炉底5点温度分析表明，9月8日以前，点对点温差很小，9月8日以后TE3004点气温急剧上升，温差发生时，中心凝固

7、的部分钢水再次融化，中心的钢水流得比较好，或者角角落处的钢水被铁扰乱，不流动(见热电偶放置点半径)。(2#高炉热电偶平面图在公司档案室没有发现。需要进一步验证，以确定炉基及一段热电偶放置点的半径)2#高炉炉体9月时间气温曲线与每天平均气温曲线基本相同，可以看出9月8日9点气温突然上升，TE3003点温度与炉底4点温度非常接近。结论：火炉5点温度分布在一定程度上反映了火器的中心和边缘的活性，可以制作曲线供参考。2.3 1区衬砌温度分析2#高炉1级冷却壁高1.4米，高4.9米至6.3米，4.9米度半石墨炉炭块启动位置44个。单级衬层温度测量点位置如下图所示。下图显示了从2010年10月1日到201

8、1年9月的一条衬砌每日平均温度曲线。上述图和数据分析的结论如下： 2011年1月13日，1分的内衬温度TE3034，TE3035，TE3049分分别达到历史最高值496.29，507.33，623.26 ，进入下降局面。从9月8日开始稳步反弹。 6月1日TE3034点受损，显示值突然下降到0。 4月中旬在高炉里放入喷射，时间很长，炉内死去的铁层中的部分铁水凝固了，正常生产后恢复得很快。从每小时平均温度的角度来看，温度范围从3个半径分割为与温度值对应的3个地块，两层都显示内环温度高的外环温度低。两层最外层的环形温度表明温度测量点接近边缘。两层中有8个点和内部环路的温差约为50 ，可以认为上部相当

9、于炉缸铁球。从9月8日开始，由于突然的温度上升现象，温度上升幅度有所缓和。结论：单级内衬温度直接反映了炉缸的工作状态和炉底的侵蚀情况，炉底温度中心点TE3034度也在该段。2.4 2区衬砌温度分析2#高炉2区冷却壁高2.0米，海拔6.33米至8.33米，共45块(2个985毫米高)。双级衬层温度测量点位置如下图所示。下图显示了2010年10月1日至2011年9月两级衬砌的每日平均温度曲线和2011年9月两级衬砌的温度曲线。每日平均曲线和时间曲线及数据分析，结论如下：曲线上与2段1段内衬温度相似，表明2011年1月炉缸达到最高点和后期，9月气温下降停止。但是变化幅度一级温度也不明显，有一些滞胀。

10、时间温度曲线呈锯齿状，可能与铁的排放有关，使铁水在高炉中流动，加速传热过程，使炉衬稍有波动。结论：二段内衬温度对应于陶瓷杯、陶瓷垫和部分死去的铁层，温度测量点全部在侧壁上，有稳定的软水冷却，温度波动幅度小于一段内衬温度，可以提供对一段内衬温度分析结果的验证。2.5 3区衬砌温度分析2#高炉三级冷却壁高度2.0米，海拔8.36米到10.39米的位置共44个，与铁球位置相对应(铁球中心线高度9.5米，南北化门各有4个冷却壁，结构和重量不同于其他冷却壁)。三级衬层温度测量点位置如下图所示。下图显示了从2010年10月1日到2011年9月三段衬砌的每日平均温度曲线和2011年9月三段衬砌的温度曲线。每

11、日平均曲线和时间曲线及数据分析，结论如下：从日平均曲线来看，3段内衬温度波动幅度小，温度基本上和2段内衬温度一样稳定；温度高点和低点的差异在50 以内(消除异常点)。在时间温度曲线上，9月17日的炉况变化在3段2层内衬温度下明显，表明火器变化(气流、管道、倒塌)对火器的滑行性和热度有很大影响。高炉状态波动在3段1层不明显。从日平均及时间温度曲线来看，温度有分层现象，温度低的地方是北铁球和东北方向温度测量点，北铁球泥包可能会造成很大的原因；南铁球和东南温度测量点温度高，不同之处在于温度正常。结论：三段炉衬对应于高炉出口位置，门8冷却壁用高压水冷却，南北铁口各有使用大气压水冷却的水箱。由于三段内衬

12、温度波动幅度小，因此制作关注波动趋势的每日曲线时，时间温度曲线可能反映炉缸工作状态，所以要注意。2.6 4区衬砌温度分析2#高炉4区冷却壁高1.57米，海拔10.4米到11.97米，共40个。四段衬层温度测量点位置如下图所示。下图显示了从2010年10月1日到2011年9月4段衬砌的每日平均温度曲线和2011年9月4段衬砌的温度曲线。每日平均曲线和时间曲线及数据分析，结论如下：从日平均曲线来看，4段衬里的温度波动幅度很小，除了维护异常点外，温度基本稳定。该段位于炉缸顶部，与液态渣铁基本不接触，熔体带脱落的液态渣铁在该段形成较厚的粘合，温度波动幅度较小。在时间温度曲线上，9月17日4段炉温时波动

13、明显，如果大幅减少(东南温度测量点约70)，则可能是由于燃烧温度减少或炉子热、活性度降低而受到影响。在每日平均及时间温度曲线上，正北方向温度测量点的温度较低，因此与3段内衬温度反应相同，可能是粘合厚或泄漏造成的。结论：4段衬里位于通风孔(5段)下方，对炉缸热状态的反应比较敏感，9月17日高炉气流线引起的温差也比较大。4段炉衬温度等于3段，正北方向温度低，东南方向温度高，温差大，结合高炉状态、风安状态，需要综合分析、判断。4段温度也要密切关注高炉工作场，进行日曲线、时间曲线分析。2.7节衬层温度分析2#高炉7区铜冷却壁高1.97米，高16.6米 18.6米位置共40个高炉腰位置。7，8节衬层温度

14、测量点位置如下图所示。下图显示了从2010年10月1日到2011年9月的7条衬砌日平均温度曲线和2011年9月的7条衬砌时间温度曲线。每日平均曲线和时间曲线及数据分析，结论如下：在每日平均曲线上，7段衬的8个温度测量点表示3点正常，2点温度低，振幅很小，3点表示0值。三个正常点温度不上下波动。两个稳定点对应于正东和正北方向温度测量点，如果可以排除显示的异常因素，这两个地方可以视为粘合厚的渣皮。三个零值温度测量点可能会着火或自然损坏，更换时应做出判断。从时间温度曲线向东南方向温度波动很大，波动很大，可以认为残渣皮脱落了。西南和西北的温度波动很正常。结论：7段冷却壁位于高炉腰部位置，热负荷大，日平

15、均温度可表明内容少，重点关注时间温度曲线，判断渣护套脱落、融化的皮带位置在哪里。2.8节衬层温度分析2#高炉8级镶嵌砖铜冷却壁高2.4米，海拔18.6米至21.0米，共40块，相当于高炉本体下部。下图显示了从2010年10月1日到2011年9月的8条衬砌日平均温度曲线和2011年9月的8条衬砌时间温度曲线。每日平均曲线和时间曲线及数据分析，结论如下：在每日平均曲线上，8段内衬温度没有异常点。从4月中旬中水喷雾前后温度波动幅度来看，9月8分左右温度的重心(8个温度测量点平均)上升，波动区间扩大，基本达到4月高炉大修前的水平，喷漆基本上全部脱落。8段喷涂涂层的脱落判断为冷却壁温度的日平均，8段内衬

16、温度的日平均曲线证明了结论。在时间温度曲线上，温度波动大、频率高的情况下，可以认为热熔根在8段位置。按位置测量温度测量点。温度波动点多，每个方向都有，很难概括规律。高炉工作人员应观察瞬时温度曲线，判断渣皮脱落的方向。结论：8段冷却壁位于高炉下部，热负荷大，应建立每日平均温度和时间温度曲线，判断炉渣充填情况和熔化带位置。2.9 6、7、8区冷却壁温度分析2#高炉6、7、8层是铜冷却壁，位于炉缸、炉腰、炉身下部，温度测量点位置如下图所示。下图显示了6、7和8段冷却壁2010年10月1日至2011年9月1日的平均温度曲线和9月时间温度曲线。分析6、7、8段冷却壁每日平均曲线和时间曲线及数据的结论如下：温度值低，波动频率低，波动幅度小，只有3个不良点(温度值为0，被认为是自然损伤)，铜冷却壁的冷却强度好，脱渣皮很多，可以迅速形成新的渣皮，有效地保护冷却壁。在冷却壁时间温度曲线单温度测量点波动趋势下，铜冷却壁渣皮形成时间约为2-5小时，在剥渣皮后温度值也不高(切断7段冷却壁温度波动频繁的一定时间)，如下图所示。结论：6、7、8区冷却