高爐風(fēng)口溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf

1、風(fēng)口是高爐上損壞頻率較高的部件，它承受著高速煤粉的磨蝕，高溫爐氣的沖刷和爐料的撞擊。目前國(guó)內(nèi)高爐風(fēng)口大多由純銅制造，其平均使用壽命僅有2～3個(gè)月。頻繁地更換風(fēng)口使高爐運(yùn)行的穩(wěn)定性降低、產(chǎn)量減少、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度增大。研究提高風(fēng)口使用壽命的途徑有很大的實(shí)際意義。 本文用計(jì)算機(jī)模擬的方法研究了高爐風(fēng)口的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)。模擬了純銅高爐風(fēng)口的瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，研究了雜質(zhì)含量及水垢厚度對(duì)高爐風(fēng)口穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的影響，并對(duì)帶有陶瓷層、鎳

2、合金層的銅風(fēng)口穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。 研究結(jié)果表明：沒(méi)有水垢和雜質(zhì)的水冷銅風(fēng)口中溫度和應(yīng)力分布比較均勻，最高溫度為255℃，最大應(yīng)力為43.7MPa，均低于許用值。風(fēng)口材質(zhì)中含有雜質(zhì)元素時(shí)，風(fēng)口的最高溫度和最大應(yīng)力有所提高，但幅度不大。因此，制造銅風(fēng)口時(shí)不必刻意要求銅的純度。風(fēng)口水冷內(nèi)腔形成水垢后，風(fēng)口的最高溫度和最大應(yīng)力明顯提高。當(dāng)水垢厚度超過(guò)0.16mm時(shí)，其最高溫度超過(guò)許用溫度。因此，設(shè)法防止銅風(fēng)口水冷內(nèi)腔形成