【摘要】：高爐是鋼鐵冶煉中重要的生產(chǎn)設(shè)備,其建造和維修費(fèi)用巨大,延長(zhǎng)高爐爐缸的壽命就能夠大量降低冶煉成本,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。爐缸出鐵過(guò)程中內(nèi)襯與高溫鐵水直接接觸,鐵水流動(dòng)對(duì)爐缸的沖刷其侵蝕是造成爐缸破損的重要原因。由于爐缸內(nèi)部的結(jié)構(gòu)非常特殊,具有類(lèi)似黑箱的性質(zhì),高爐爐缸內(nèi)的鐵水環(huán)流與其中的傳熱狀況不能測(cè)得。因此有必要通過(guò)科學(xué)模擬手段進(jìn)行仿真模擬,研究爐缸鐵水環(huán)流和傳熱狀態(tài)及其影響因素,從而減輕爐缸內(nèi)鐵水對(duì)爐缸內(nèi)襯的沖刷及降低關(guān)鍵部位的溫度,達(dá)到延長(zhǎng)爐缸壽命的目的。本文對(duì)某廠1500m3高爐爐缸建立三維出鐵傳熱模型的來(lái)研究操作條件改變及不同爐內(nèi)結(jié)構(gòu)下的爐缸鐵水環(huán)流與傳熱狀態(tài)。從改變封堵風(fēng)口位置,鐵水黏性,死焦柱浮起高度,死焦柱透液率,鐵口深度五個(gè)方面進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:利用LFA-457型激光導(dǎo)熱儀測(cè)定瀝青結(jié)合搗打料和樹(shù)脂結(jié)合搗打料的導(dǎo)熱系數(shù),完成搗打料導(dǎo)熱系數(shù)與溫度關(guān)系的測(cè)定實(shí)驗(yàn),最后使用樹(shù)脂搗打料實(shí)測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)確定等效爐缸冷卻條件參數(shù)。建立包含鐵口形態(tài)的爐缸設(shè)計(jì)爐型。得到爐缸內(nèi)換熱及鐵水環(huán)流結(jié)果,探究死焦柱浮起高度,鐵口深度,二者之間對(duì)鐵水流場(chǎng)和內(nèi)襯溫度場(chǎng)的影響,進(jìn)而得到這兩種爐內(nèi)結(jié)構(gòu)影響規(guī)律。在爐缸進(jìn)入服役后期鍋底+象腳侵蝕的狀態(tài)下,為緩解爐缸的內(nèi)襯侵蝕,通過(guò)改變生產(chǎn)中鐵水的黏度(鈦礦護(hù)爐),封堵風(fēng)口區(qū)域,焦柱透液率條件,觀察爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流及傳熱情況。探究三者之間的關(guān)系及對(duì)鐵水流場(chǎng)和內(nèi)襯溫度場(chǎng)的影響,為延長(zhǎng)高爐的壽命提供重要依據(jù)。本文建立的包含鐵水流動(dòng)換熱的爐缸三維出鐵傳熱模型和計(jì)算流程,能模擬鐵口深度變化、內(nèi)襯發(fā)生侵蝕的形貌、局部風(fēng)口封堵、鈦礦護(hù)路等結(jié)構(gòu)和操作條件下的鐵流流動(dòng)和爐缸傳熱的特性,為優(yōu)化爐缸操作、延長(zhǎng)使用壽命提供了數(shù)值分析工具。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TF32
【圖文】：

士學(xué)位論文邐第１章緒狀態(tài)的研究，發(fā)現(xiàn)影響鐵水環(huán)流的不同的影響因素，通過(guò)改進(jìn)高爐內(nèi)操作及解爐內(nèi)鐵水環(huán)流對(duì)內(nèi)襯的沖刷的結(jié)果。由于高爐爐缸結(jié)構(gòu)及工作環(huán)境的限夠直接觀測(cè)爐缸內(nèi)鐵水環(huán)流的狀態(tài)。水模型和油模型實(shí)驗(yàn)的方法是國(guó)內(nèi)外學(xué)的爐缸內(nèi)出鐵過(guò)程進(jìn)模擬和研究的方法。但是，這兩種實(shí)驗(yàn)方法在鐵水環(huán)流侵蝕和結(jié)渣等方面存在不可避免的弊端。同時(shí)，上述方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確、物力、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件的限制會(huì)受到極大影響，可能并不會(huì)特別準(zhǔn)確。隨技術(shù)的發(fā)展和仿真模擬技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)值仿真成為爐缸傳熱模型研[偟

本文編號(hào)：2749436