【摘要】：熱風(fēng)爐是高爐送風(fēng)系統(tǒng)中的重要附屬設(shè)備,提供了冶煉過程所需的熱風(fēng),其工況的正常與否,直接影響高爐工作。因此,爐體熱狀態(tài)監(jiān)測和爐壁狀態(tài)分析成為現(xiàn)場工作人員十分關(guān)心的問題。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式是人工巡檢,主要是通過察看爐壁顏色和手觸爐壁溫度來預(yù)估熱風(fēng)爐爐體狀態(tài)。此種方法具有誤差大,監(jiān)測不實時,操作不便利等缺點。目前,國內(nèi)外對熱風(fēng)爐工況監(jiān)測分析的相關(guān)文獻(xiàn)較少,尚不存在較為具體有效的監(jiān)測手段。近年來,光纖測溫以其穩(wěn)定性好、空間點定位清晰、多點連續(xù)自動測量的優(yōu)勢,在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文以某鋼鐵公司3600m3外燃式熱風(fēng)爐的蓄熱室為研究對象,以分布式光纖系統(tǒng)(DTS)為硬件基礎(chǔ),以ANSYS14.0、SQL Server2008和Visual Studio2013為軟件支持,以傳熱學(xué)、蓄熱室內(nèi)部傳熱為基本理論設(shè)計出了蓄熱室熱狀態(tài)監(jiān)測和爐壁侵蝕分析系統(tǒng)。(1)將DTS測溫光纖環(huán)繞至熱風(fēng)爐蓄熱室外殼,在光纖上標(biāo)記出不同標(biāo)高和角度的測溫點,用以作為系統(tǒng)計算分析的數(shù)據(jù)支撐。(2)根據(jù)目標(biāo)熱風(fēng)爐實際情況,在模型假設(shè)的基礎(chǔ)上,構(gòu)造邊界條件和侵蝕邊界參考線,建立蓄熱室爐壁二維穩(wěn)態(tài)傳熱模型,并使用有限單元法(FEM)計算最終侵蝕線。(3)在VS平臺上使用C#語言搭建模型整體架構(gòu),建立用戶可視化界面。通過VS與APDL的接口后臺運行ANSYS14.0實現(xiàn)侵蝕有限元求解;通過VS與DTS接口,實現(xiàn)爐殼溫度監(jiān)測;通過VS與數(shù)據(jù)庫接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、查詢。(4)系統(tǒng)界面主要包括熱風(fēng)爐爐體參數(shù)輸入界面、燃燒計算界面、DTS溫度曲線監(jiān)測界面、縱向剖面侵蝕分析界面。系統(tǒng)處于測試階段,效果良好。本文對熱風(fēng)爐蓄熱室的狀態(tài)監(jiān)測和爐壁分析具有借鑒意義,可作為相關(guān)研究的參考依據(jù)。
【圖文】：

2圖 1.1 外燃式熱風(fēng)爐爐體結(jié)構(gòu)圖3-燃燒室；4-冷風(fēng)入口；5-熱風(fēng)出口；6-高爐煤氣入口；10-助燃空氣入口；11-外燃式熱風(fēng)爐為例，介紹了熱風(fēng)爐的

圖 1.2 不同形式的蓄熱式熱風(fēng)爐a-霍戈文式內(nèi)燃式熱風(fēng)爐；b-柯柏氏外燃式熱風(fēng)爐；c-地得式外燃式熱風(fēng)爐；d-馬琴式外燃式熱風(fēng)爐；e-新日鐵式外燃式熱風(fēng)爐；f-頂燃式熱風(fēng)爐國內(nèi)的高爐冶煉以內(nèi)燃式熱風(fēng)爐為主，但隨著工業(yè)煉鐵技術(shù)的進(jìn)步，對煉鐵風(fēng)溫的要求越來越高，在實際生產(chǎn)中，，當(dāng)風(fēng)溫超過 1000℃時，由于內(nèi)燃式熱風(fēng)爐其自身缺點的限制，會頻繁發(fā)生爆裂甚至倒塌、短路等事故，無法實現(xiàn)熱風(fēng)爐
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TF578

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2667101