收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高炉炉缸铁水环流的数值模拟

郭亮  
【摘要】:高炉炉缸侧壁多采用高导热的小块碳砖砌筑而成。经过一段时间后,高炉炉缸侧壁温度会不断升高,这不仅影响了高炉生产的稳定顺行,而且成为影响高炉长寿的限制性环节。近年来的高炉大修破损调查表明:炉缸内铁水环流的流动冲刷是造成炉缸侵蚀、引起炉缸侧壁温度升高、影响高炉炉缸寿命的重要原因之一。 由于高炉炉缸结构的特殊性,炉缸内的铁水流动状况无法直接测定,因此有必要通过数学模拟手段,研究炉缸铁水环流的原因及其影响因素,从而掌握控制炉缸内铁水环流的应对措施,减轻铁水环流对炉缸侧壁的冲刷,达到延长炉缸寿命之目的。 本文基于计算流体力学原理,应用FLUENT软件对炉缸内两种不同死料柱状态下,不同铁口深度、角度、铁水流量、空隙度以及出铁口数目条件下,炉缸内铁水流动行为进行了模拟,计算得到了两种死料柱状态下的炉缸铁水速度分布和流线,以及炉缸侧壁及炉底剪切应力分布情况,并得到如下结论。 (1)炉缸内焦炭空隙度分布不均匀(中心空隙度小,边缘空隙度大),铁水趋向于流向空隙度较大区域再流向出铁口,炉缸内有铁水环流产生。死料柱漂浮条件下,远铁口端铁水先流向底部无焦层区域再流向出铁口。 (2)炉缸内有铁水环流产生时,铁口附近区域剪切应力值最大。死料柱漂浮条件下,铁水对炉缸侧壁的冲刷主要位于铁口及铁口以下三分之一区域。 (3)随出铁口深度的增加,炉缸侧壁及炉底剪切应力值均逐渐减小,增加铁口深度可以减轻铁水对炉缸侧壁的冲刷。 (4)死料柱沉坐炉缸底部条件下,不同出铁口倾角时炉缸侧壁剪切应力值没有明显变化;死料柱漂浮条件下,出铁口角度为12°时,炉缸侧壁剪切应力值最小。 (5)随铁水流量的增加,炉缸侧壁及炉底剪切应力值逐渐增大。因此,适当减小铁口、延长时间出铁,可以减轻铁水环流对炉缸侧壁及炉底的冲刷。 (6)随中心死料柱空隙度变大,炉缸侧壁及炉底剪切应力值逐渐减小。改善中心死料柱的透液性,可以减轻铁水对炉缸侧壁及炉底的冲刷侵蚀。 (7)采用双铁口同时出铁时,对比单铁口出铁,炉缸侧壁及炉底剪切应力值明显减小,减轻了铁水流动对炉缸侧壁及炉底的冲刷。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 夏平;王平;;济钢2号高炉炉缸炉底温度场数值模拟[J];浙江冶金;2009年02期
2 张作程;刘德楼;栾吉益;;济钢2号1750m~3高炉炉缸炉底侵蚀模型的应用[J];炼铁;2009年05期
3 许俊;邹中平;胡显波;;炉缸侵蚀模型的应用[J];钢铁技术;2010年05期
4 贾利军;于国华;张向国;王冰;孟淑敏;;莱钢3~#高炉炉缸炉底温度场和应力场模拟[J];山东冶金;2009年05期
5 李德明;吴捐献;;武钢高炉使用钒钛矿护炉的实践[J];武钢技术;1988年09期
6 于仲洁;宋木森;;高炉炉缸炉底破损研究[J];钢铁研究;2009年03期
7 王涛;丁跃华;夏海英;张品贵;;自焙炭砖侵蚀试验研究[J];钢铁研究;2010年02期
8 赵宏博;程树森;霍守锋;;高炉炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统[J];钢铁;2010年05期
9 宋阳升;强化高炉的炉缸炉底寿命问题[J];炼铁;1989年04期
10 王成国;路军;;邯钢4#高炉大修停炉实践[J];河北冶金;2006年02期
11 张小伟;孟令君;辛虹霓;;济钢1750m~3高炉长寿措施[J];山东冶金;2010年02期
12 马崇胜;;高炉炉缸碳砖环形裂缝问题[J];钢铁;1982年07期
13 徐同晏;;高炉特殊炉况的处理原则及其内在规律[J];鞍钢技术;1987年12期
14 凤林;利用低渗透层控制高炉炉缸铁水流及延长高炉寿命[J];钢铁;2000年07期
15 ;高炉炉缸炉墙厚度的监测[J];包钢科技;1978年00期
16 徐益军;李新健;张忠珣;唐坤;;高炉炉缸用新型灌浆料[J];耐火材料;2009年04期
17 石琳,孙玉琴,丁根远;高炉炉缸三维侵蚀形状的动态仿真研究[J];包头钢铁学院学报;2003年04期
18 钱世崇,程素森,张福明,张键;首钢迁钢1号高炉长寿设计[J];炼铁;2005年01期
19 李维浩;;八钢5号高炉使用冶金三级焦冶炼生产实践[J];新疆钢铁;2009年04期
20 唐兴智;;高炉碳砖炉衬损坏与设计[J];鞍钢技术;1980年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵庆杰;徐金铎;孙中强;张晓舟;;高炉炉缸定向修补技术及应用[A];“豫兴热风炉杯”2011曹妃甸绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备管理经验交流会论文集会刊[C];2011年
2 马新林;邢德军;;酒钢5号高炉炉缸侧壁温度升高的治理[A];2011年全国炼铁低碳技术研讨会会议论文集[C];2011年
3 宋木森;;延长高炉炉缸炉底寿命的探讨[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年
4 任嵬;董丽;李鹏;丛培源;马骁一;王英武;雷明;;高炉炉缸炉底长寿技术浅析[A];2011全国不定形耐火材料学术会议论文集[C];2011年
5 杜钢;陈亮;;用神经网络方法诊断高炉炉缸炉底侵蚀界面[A];1999中国钢铁年会论文集(上)[C];1999年
6 李豪杰;张洪海;田德林;王小艾;胡智龙;田全胜;;宣钢8号高炉炉缸水温差升高的处理[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
7 刘京瑞;杨占海;于俊胜;张泽润;;邯钢七号高炉炉缸炉底侵蚀预测与实况分析[A];2010年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2010年
8 张振伟;陶斯江;罗凯;王文忠;孟文涛;;宝钢不锈钢事业部750m~3高炉炉缸维护新材料应用[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年
9 石琳;李志玲;刘志成;;高炉炉缸炉底数值模拟的建模研究[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年
10 国宏伟;刘一力;陈伟伟;张建良;;高炉死料柱孔隙度变化对炉缸炉底流场的影响[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 刘晓明;高炉铸铁冷却壁传热计算及炉缸气隙的判定方法[D];东北大学;2008年
2 李升龙;高炉炉墙结构热应力分析[D];东北大学;2009年
3 成效先;类旋转柱面的生成与高炉炉缸内衬侵蚀形貌的显示系统[D];东北大学;2008年
4 冯一奇;昆钢6~#高炉炉缸炉底侵蚀模型的开发[D];昆明理工大学;2008年
5 刘志强;高炉炉衬监测系统的数据采集与预处理[D];武汉科技大学;2012年
6 王兆村;大型高炉炉壳结构整体弹性有限元分析[D];西安建筑科技大学;2012年
7 杨新龙;热—结构耦合作用下高炉炉壳厚度优化分析[D];西安建筑科技大学;2012年
8 沈磊;高炉侵蚀监测系统研究与实现[D];武汉科技大学;2010年
9 李健;大型高炉炉壳地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 清晨;高炉炉缸的监控和管理[N];世界金属导报;2004年
2 朱文英;中钢开发成功监测高炉炉缸残余厚度技术[N];世界金属导报;2002年
3 李华;在高炉炉缸区域安装钢冷却壁及对炉衬设计的影响[N];世界金属导报;2004年
4 林立恒;预防高炉炉缸跑铁措施[N];世界金属导报;2002年
5 于仲洁;大型高炉高效生产技术开发应用[N];世界金属导报;2011年
6 ;高炉长寿技术[N];世界金属导报;2002年
7 聂勇 唐莹莹;武钢长寿高炉用系列耐火材料达国际先进水平[N];世界金属导报;2010年
8 鲜于锋苹;2011年全国中小高炉炼铁学术年会成功召开[N];世界金属导报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978