高爐爐缸侵蝕的攝動(dòng)降維法分析.pdf

1、高爐爐缸的內(nèi)襯侵蝕是影響高爐安全生產(chǎn)的重要因素，高爐服役后每年都要花費(fèi)巨大的財(cái)力物力對(duì)其維護(hù)。由于爐缸直接與高溫的鐵水接觸，侵蝕不可避免。隨著服役時(shí)間的增長(zhǎng)，爐缸的侵蝕會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，這就需要及時(shí)掌握高爐爐缸侵蝕的情況。近十多年，煉鐵技術(shù)界開(kāi)展了監(jiān)測(cè)侵蝕狀態(tài)的理論和技術(shù)研究，利用了熱工測(cè)量參數(shù)建立以傳熱學(xué)理論為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)模型，來(lái)分析內(nèi)襯侵蝕狀況。
　　利用傳熱學(xué)理論，建立數(shù)學(xué)模型，再用計(jì)算機(jī)來(lái)分析計(jì)算，來(lái)判斷高爐侵蝕形貌，是主要的監(jiān)

2、測(cè)侵蝕狀態(tài)的方法。由于爐缸的侵蝕是多樣性的，侵蝕的形貌也是復(fù)雜的，侵蝕后的爐缸也破壞了原來(lái)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，這就增加了求解的復(fù)雜性。在數(shù)值求解反問(wèn)題時(shí)，要計(jì)算大量的邊界變動(dòng)的正問(wèn)題。特別是在求解高維問(wèn)題時(shí)，計(jì)算的復(fù)雜性和計(jì)算量的增長(zhǎng)，使得問(wèn)題難以處理。
　　攝動(dòng)降維法是將高維問(wèn)題降為低維問(wèn)題，將變動(dòng)的侵蝕邊界化為固定邊界，把侵蝕后的高爐爐缸簡(jiǎn)化為軸對(duì)稱模型，用特征函數(shù)展開(kāi)法將問(wèn)題化為低維問(wèn)題進(jìn)行求解。這樣就把高爐爐缸橫截面的二維求解問(wèn)

3、題轉(zhuǎn)化為一維軸對(duì)稱問(wèn)題，降低了計(jì)算的難度，提高了計(jì)算效率。
　　本文根據(jù)攝動(dòng)降維法理論，利用MATLAB進(jìn)行編程，用擬牛頓法對(duì)該問(wèn)題優(yōu)化計(jì)算。為了實(shí)際操作方便，編制了用戶界面，可以根據(jù)不同的爐型，不同的熱工參數(shù)和不同的外邊界溫度對(duì)其進(jìn)行侵蝕計(jì)算。通過(guò)大量的數(shù)例計(jì)算，得出攝動(dòng)降維法在計(jì)算爐缸小侵蝕量時(shí)，是一種高精度高效率的計(jì)算方法。攝動(dòng)降維法在侵蝕量較大時(shí)，精度很低，為了發(fā)揮攝動(dòng)降維法計(jì)算效率高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)攝動(dòng)降維法進(jìn)行了修正。利用邊