一种判断高炉炭砖环裂的装置及其判断方法与流程

本发明涉及高炉领域，特别是一种判断高炉炭砖环裂装置。

背景技术：

1、随着近几年高炉冶炼不断强化，炉底和炉缸的炭砖在使用过程中普遍存在裂缝，裂缝的形成将导致气隙或者空洞出现，而气隙或者空洞的导热系数只有0.005w/m·k，仅为炭砖的千分之一，这将会降低炉缸散热能力，加剧炉缸侵蚀，减少高炉寿命。当炭砖温度较高时，判断是炉内炭砖与冷却壁之间气隙、冷却壁与炉壳之间的气隙、炉内炭砖环裂产生的气隙导致炉缸侧壁温度升高的研究是必要的，这有利于研究炉缸内炭砖是否发生环裂提供依据，为下一步的治理提供必要的技术支持，丰富高炉长寿实践理论。

2、现阶段，针对炭砖环裂缝的成因一直众说纷纭。高炉生产实践与理论研究表明，炭砖环裂与炭砖灰分、裂纹现象、铁水冲刷、碱金属及锌侵蚀等因素有关，其中碱金属和锌侵蚀是形成环裂缝的主要原因，但对其侵蚀机理并不十分明确。对此，国内外许多学者仍然在进行大量研究。

3、高炉炉缸处于一个高压、高温的工作环境，其温度可达2000℃、压力高达3-4atm，并且高炉生产是一个全封闭、连续性、不间断的过程，外界几乎不能直接观测其内部的生产情况。

4、目前，判断高炉炭砖环裂的方法较少，多为人工经验判断，准确性较低。对此；

5、综上，如何能够准确的判断高炉炭砖是否环裂成为了本领域研究人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：如何能够准确的判断高炉炭砖是否环裂

2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

3、本发明是一种判断高炉炭砖环裂装置，包括：箱体，其内设置有耐火涂层，其内适于放置炭砖；第一测温电热偶，其测温端穿过所述箱体，并插入至所述炭砖的冷面处；第二测温电热偶，其测温端穿过所述箱体，并插入至所述炭砖的热面处；火焰喷枪，其从所述箱体侧面插入至所述箱体内，并对所述炭砖的热面处进行加热；氧气罐，其与所述火焰喷枪连接，并向所述箱体内通入氧气。

4、为了说明一种判断高炉炭砖环裂装置的判断方法，本发明采用包括如下步骤：s1：向所述箱体内放入完整的第一炭砖；s2：打开所述火焰喷枪、氧气罐，对第一炭砖的热面处进行加热；s3：完成对第一炭砖10、20、30、40、50、60min的加热，此时分别读取第一测温电热偶、第二测温电热偶的数值；s4：根据热流强度定义式：

5、q＝λδt/δs*100％；

6、其中，q-炭砖的热流强度、λ-炭砖的导热系数、δt-热电偶检测点的温度差、δs-热电偶检测点的梯度；

7、计算得出q1、q2、q3、q4、q5、q6；s5、所述箱体冷却后，将第二炭砖放入至所述箱体内，并重复s2、s3、s4步骤，计算得出q1'、q2'、q3'、q4'、q5'q6'；s6，将q1/q1'、q2/q2'、q3/q3'、q4/q4'、q5/q5'、q6/q6'，得出6组数值；s7：若其中一组数值小于50％，则判断第二炭砖为完全环裂炭砖。

8、进一步，所述第一炭砖、第二炭砖的尺寸一致。

9、进一步，所述氧气罐的输出流量为6～8m/s。

10、本发明的有益效果：本发明是一种判断高炉炭砖环裂装置及其判断方法，在多个温度段，收集第一测温电热偶、第二测温电热偶的数值，进而得出第二炭砖的热流强度，通过第二炭砖的热流强度与完整的第一炭砖的热流强度进行对比，若数值小于50％，则第二炭砖为完全环裂炭砖；通过此方法能够准确的判断高炉炭砖是否环裂。

技术特征：

1.一种判断高炉炭砖环裂装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种判断高炉炭砖环裂的装置的判断方法，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种判断高炉炭砖环裂装置的判断方法，其特征在于，所述第一炭砖、第二炭砖的尺寸一致。

4.根据权利要求2所述的一种判断高炉炭砖环裂装置的判断方法，其特征在于，所述氧气罐的输出流量为6～8m/s。

技术总结
本发明是一种判断高炉炭砖环裂装置，包括：箱体，其内设置有耐火涂层，其内适于放置炭砖；第一测温电热偶，其测温端穿过所述箱体，并插入至所述炭砖的冷面处；第二测温电热偶，其测温端穿过所述箱体，并插入至所述炭砖的热面处；火焰喷枪，其从所述箱体侧面插入至所述箱体内，并对所述炭砖的热面处进行加热；氧气罐，其与所述火焰喷枪连接，并向所述箱体内通入氧气；在多个温度段，收集第一测温电热偶、第二测温电热偶的数值，进而得出第二炭砖的热流强度，通过第二炭砖的热流强度与完整的第一炭砖的热流强度进行对比，若数值小于50％，则第二炭砖为完全环裂炭砖；通过此方法能够准确的判断高炉炭砖是否环裂。

技术研发人员：马方清,孔亚东,龙红明,张非,陈慧,管振列,贾来辉,杨子超
受保护的技术使用者：中天钢铁集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12