高爐風口溫度場和流場的數值模擬.pdf

1、高爐風口是煉鐵送風系統(tǒng)中非常關鍵的部件，它的使用壽命直接影響到高爐能否保持順行、獲得高產以及低的煉鐵成本。高爐風口位于煉鐵高爐內，其所處的環(huán)境十分惡劣以及復雜，會使其因不同的機理而破損，風口破損大致有熔損、開裂以及龜裂、磨損以及曲損四種形式。本人所在的研究小組在與某煉鐵總廠的交流和現場調研中，又發(fā)現了這四種失效形式之外的另一種破損形式，我們稱之為扭曲失效。本文圍繞提高風口的使用壽命為中心對風口的進行溫度場和流場的模擬，分析影響風口溫度場

2、和流場分布的因素及其影響規(guī)律。在此基礎上進行了以下研究。
　　 研究了風口溫度場的分布規(guī)律，最高溫度始終出現在風口的最前端，最低溫度始終出現在風口的后端及其外側。通過取節(jié)點觀察得到了風口經過一段時間的溫度上升之后進入穩(wěn)定狀態(tài)，最高溫度越高的節(jié)點，進入的穩(wěn)態(tài)的時間越遲;反之，最高溫度越低的節(jié)點較早進入穩(wěn)態(tài)。通過模擬有水垢存在的情況下的風口溫度場，風口水垢厚度分別為0.1mm、0.15mm、0.17mm以及0.25mm，與不考慮水垢

3、存在的溫度場比較發(fā)現，風口內壁一旦開始出現水垢，風口的最高溫度就開始大幅度的升高，當風口內壁的水垢厚度超過0.15mm時，其最高溫度超出了許用值。然后對出現水垢的風口壁的熱阻進行分析，水垢的存在大大的增加了風口壁的總熱阻系數，不利于風口壁的冷卻降溫，從而使得風口的最高溫度急劇上升。因此，防止水垢的生成或者清除水垢的措施是提高其壽命的重要途徑。通過模擬不同冷卻水溫度下的風口溫度場和應力場，研究冷卻水溫度的變化對風口溫度場和應力場的影響規(guī)律