高炉上涨作为钢铁行业高炉炼铁的顽疾,始终制约着企业经济效益的提高,并对高炉安全管理产生严重威胁。近日,中天钢铁打破行业对高炉上涨影响因素的固有推论,创新性地提出炉底板强度不够是高炉上涨的主要原因,并自主研发“抑制高炉上涨的双炉底板结构”技术,得到众多行业专家的高度认可,成功步入国内市场。


中天钢铁首创抑制高炉上涨技术 超深拉拔类线材夹杂物控制成果登上顶刊


据了解,目前全国有不少高炉存在不同程度的高炉上涨问题。国内某知名钢企4000立方米高炉第一代炉龄炉壳上涨约100毫米。中天钢铁高炉停炉大修11次,其中7次是由于炉壳上涨导致,给中天钢铁造成重大的安全隐患和巨大的经济损失。


中天钢铁自2014年成立炉壳上涨问题攻关组,一直以来坚持“立足实际、自主创新”,通过查询翻阅大量的国内外高炉上涨研究资料,比对高炉上涨现象分析和荷载分析等,打破行业原有耐材、原料、设计等方面影响高炉上涨的认知推断,创新性地提出高炉上涨的主要原因是炉底板强度不够,炉内压力导致炉底球面变形。同时攻关组创新性地细化高炉炉壳受炉内压力作用下的上涨过程:炉底板变形—炉内耐材变形—耐材间出现缝隙—有害元素沿缝隙富集—炉壳逐步上涨,并基于此项分析认为,随着高炉大型化、炉衬薄壁化和炉顶压力的不断提高,若长此以往,高炉上涨现象会越来越普遍,上涨问题会越来越严重。


考虑到原先高炉使用的单炉底板结构已不能满足高冶炼强度要求,攻关组“对症下药”,自主研发一种新型抑制炉壳上涨的炉底结构——双炉底板结构。该结构设置2层炉底板结构,上层炉底板起到密封作用,下层炉底板起到强度作用,从而确保炉底结构更加稳定。同时,该技术能够彻底弥补长期以来炉底板无法进行气密性试验的缺陷,更好保障高炉安全生产。


“目前双炉底板结构技术已成功投用于集团2号、3号、4号和8号高炉,其中3号高炉作为使用该技术最久的高炉(投用近5年),炉壳没有任何上涨迹象,不论是理论研究,还是实践操作,都证明该技术的可行性和经济效益性。对此,我们遵循同样的原理,用加固的方法解决了9号和10号高炉上涨问题。”该项目主要负责人卢维强透露,仅该项研究成果就为中天钢铁集团每年产生巨大经济效益,并具有较大的行业推广价值,为现代高炉发展作出了不可磨灭的贡献。


中天钢铁首创抑制高炉上涨技术 超深拉拔类线材夹杂物控制成果登上顶刊


2018年,中天钢铁“抑制高炉上涨的双炉底板结构”技术荣获“武进区十大科技奖”,并得到中国金属学会“国内领先水平”的认证,以此原理形成的《基于力学原理解决高炉炉壳上涨的研究及应用》、《通过荷载效应分析高炉炉壳上涨及解决实践》和《解决中天钢铁高炉炉壳上涨问题研究及实践》等论文,均在国内核心期刊发表,部分论文在中国钢铁年会等大会上多次宣讲,广受国内外同行关注。


中天研究成果登上国际顶级期刊


11月4日,Springer link旗下国际著名期刊《Metallurgical and Materials Transactions 》B刊登了中天特钢公司在超深拉拔类线材夹杂物控制方面的最新研究成果。本研究由特钢公司与北京科技大学合作研究完成,该论文主要报道了以帘线钢和切割钢丝为代表的超深拉拔类线材中氧化物夹杂在加工过程的变形行为,阐述了结晶态和玻璃态夹杂在不同条件下的变形规律,为超深拉拔类线材的夹杂物控制提供了理论基础。


中天钢铁首创抑制高炉上涨技术 超深拉拔类线材夹杂物控制成果登上顶刊


中天钢铁首创抑制高炉上涨技术 超深拉拔类线材夹杂物控制成果登上顶刊

图为0.3mm帘线钢


《Metallurgical and Materials Transactions》 B期刊隶属于美国TMS协会,是国际公认的钢铁冶金领域的顶级刊物,主要刊登钢铁冶金领域最新的学术研究进展和应用成果,在钢铁冶金领域具有很高的学术影响力。


中天钢铁首创抑制高炉上涨技术 超深拉拔类线材夹杂物控制成果登上顶刊

图为王昆鹏博士


论文的第一作者王昆鹏博士于2018年加入中天集团,现在技术中心主要负责帘线钢的夹杂物控制,针对如何“快节奏、高质量、低成本”的生产帘线钢开展了系统试验和深入研究,保证了集团帘线钢系列产品在市场上的综合竞争力。2019年集团帘线钢系列产品质量、产量和销量稳步提升。


关于:中天钢铁集团


中天钢铁首创抑制高炉上涨技术 超深拉拔类线材夹杂物控制成果登上顶刊


中天钢铁集团有限公司位于江苏省常州市,成立于2001年9月,历经十八年跨越发展,已成为年产钢能力达到1100万吨、营业收入超1200亿元,业务涵盖现代物流、国际贸易、酒店、教育、体育等多元板块的国家特大型钢铁联合企业,是工信部公示符合《钢铁行业规范条件》企业之一。

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