高爐是企業(yè)進(jìn)行鋼鐵生產(chǎn)的重要設(shè)備,也是鋼鐵生產(chǎn)整體流程中最重要的設(shè)備,高爐的長(zhǎng)壽化對(duì)于提升經(jīng)濟(jì)效益有重要作用。高爐爐缸的壽命與其結(jié)構(gòu)的安全性是限制高爐一代爐役的主要因素。爐缸磚襯侵蝕包括高溫鐵水與磚襯的氧化和溶解,堿金屬和鋅的侵蝕,熱負(fù)荷和熱應(yīng)力,以及來(lái)自鐵水的侵蝕和機(jī)械應(yīng)力等。其中,鐵水環(huán)流和熱應(yīng)力被認(rèn)為是造成爐缸磚襯破壞的關(guān)鍵因素。近年來(lái),以磚襯（含磚縫）+填料+爐殼（外表面灑水冷卻方式）的干砌磚襯爐缸結(jié)構(gòu)已經(jīng)在高爐上有所應(yīng)用,但對(duì)于干砌磚襯爐缸結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性研究鮮有報(bào)道。此外,在以往高爐爐缸結(jié)構(gòu)力學(xué)模型研究中,所用材料熱物性等為簡(jiǎn)化計(jì)算多取為定值,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度降低,為了計(jì)算的精確,本文對(duì)干砌磚襯爐缸填料層搗打料的熱物性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定,并結(jié)合傳熱學(xué)、彈塑性力學(xué)等對(duì)高爐干砌磚襯爐缸結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)值模擬分析,具體內(nèi)容如下:（1）對(duì)填料層搗打料分別進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)隨成型壓力、固化溫度變化的實(shí)驗(yàn),得到抗壓強(qiáng)度-成型壓力、導(dǎo)熱系數(shù)-溫度、線膨脹系數(shù)-溫度的變化規(guī)律,并給以直觀的曲線表示;（2）基于熱彈性力學(xué)原理,建立了高爐爐缸干砌磚襯熱彈性力學(xué)多接觸面非線性模... 

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與目的
    1.2 高爐爐缸傳熱原理
    1.3 磚襯環(huán)裂產(chǎn)生的原因
    1.4 本課題主要內(nèi)容
第2章 應(yīng)力計(jì)算的基礎(chǔ)理論
    2.1 固體傳熱理論簡(jiǎn)介
        2.1.1 熱量傳遞的基本方式
        2.1.2 傳熱學(xué)相關(guān)參數(shù)
        2.1.3 傳熱學(xué)應(yīng)用簡(jiǎn)介
    2.2 彈性力學(xué)理論簡(jiǎn)介
        2.2.1 應(yīng)力與應(yīng)變
        2.2.2 廣義胡克定律
    2.3 有限單元法簡(jiǎn)介
        2.3.1 有限單元法的特點(diǎn)
        2.3.2 有限單元法的計(jì)算機(jī)軟件
    2.4 高爐單層干砌體的熱應(yīng)力計(jì)算
        2.4.1 單層干砌體的熱應(yīng)力計(jì)算和強(qiáng)度條件
    2.5 圓筒結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力方程
        2.5.1 溫度分布通式
        2.5.2 熱彈性力學(xué)基本方程
        2.5.3 平面變形和應(yīng)力
    2.6 本章小結(jié)
第3章 高爐爐缸建模
    3.1 傳熱模型
    3.2 力學(xué)模型
        3.2.1 受熱膨脹碳磚的力學(xué)特征分析
        3.2.2 接合界面壓力
        3.2.3 力學(xué)模型分析
    3.3 ANSYS建模分析
    3.4 搗打料熱物性的測(cè)定
        3.4.1 搗打料熱物性參數(shù)的測(cè)定
    3.5 本章小結(jié)
第4章 環(huán)形干砌磚襯爐缸結(jié)構(gòu)的應(yīng)力特征
    4.1 磚襯熱面溫度對(duì)爐缸應(yīng)力特征的影響
        4.1.1 相關(guān)材料的參數(shù)
        4.1.2 有限元模型計(jì)算過程
        4.1.3 計(jì)算結(jié)果與分析
    4.2 搗打料的抗壓強(qiáng)度校核
    4.3 磚縫與磚襯內(nèi)壓力對(duì)爐缸應(yīng)力的影響
        4.3.1 相關(guān)材料參數(shù)
        4.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析
    4.4 爐殼強(qiáng)度校核
    4.5 磚襯熱面環(huán)向應(yīng)力的靈敏度響應(yīng)面法分析
        4.5.1 響應(yīng)面法簡(jiǎn)介
        4.5.2 響應(yīng)面法的原理
        4.5.3 爐缸干砌磚襯熱面環(huán)向應(yīng)力的靈敏度分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3687236