高爐風(fēng)口溫度場和流場的數(shù)值模擬.pdf

1、高爐風(fēng)口是煉鐵送風(fēng)系統(tǒng)中非常關(guān)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(chǎn)以及低的煉鐵成本。高爐風(fēng)口位于煉鐵高爐內(nèi)，其所處的環(huán)境十分惡劣以及復(fù)雜，會使其因不同的機(jī)理而破損，風(fēng)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(xiàn)場調(diào)研中，又發(fā)現(xiàn)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(fēng)口的使用壽命為中心對風(fēng)口的進(jìn)行溫度場和流場的模擬，分析影響風(fēng)口溫度場

2、和流場分布的因素及其影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了以下研究。
　　 研究了風(fēng)口溫度場的分布規(guī)律，最高溫度始終出現(xiàn)在風(fēng)口的最前端，最低溫度始終出現(xiàn)在風(fēng)口的后端及其外側(cè)。通過取節(jié)點(diǎn)觀察得到了風(fēng)口經(jīng)過一段時間的溫度上升之后進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，最高溫度越高的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)的時間越遲;反之，最高溫度越低的節(jié)點(diǎn)較早進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。通過模擬有水垢存在的情況下的風(fēng)口溫度場，風(fēng)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(xiàn)，風(fēng)口內(nèi)壁一旦開始出現(xiàn)水垢，風(fēng)口的最高溫度就開始大幅度的升高，當(dāng)風(fēng)口內(nèi)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(xiàn)水垢的風(fēng)口壁的熱阻進(jìn)行分析，水垢的存在大大的增加了風(fēng)口壁的總熱阻系數(shù)，不利于風(fēng)口壁的冷卻降溫，從而使得風(fēng)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(fēng)口溫度場和應(yīng)力場，研究冷卻水溫度的變化對風(fēng)口溫度場和應(yīng)力場的影響規(guī)律