轉(zhuǎn)底爐熔池出鐵模型的傳熱計(jì)算與熱工設(shè)計(jì).pdf

1、轉(zhuǎn)底爐熔池是煉鐵生產(chǎn)中重要的設(shè)備，造價(jià)及維修費(fèi)用昂貴。延長轉(zhuǎn)底爐熔池壽命能大大降低成本，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。轉(zhuǎn)底爐熔池生產(chǎn)過程中，熔池局部部位主要通過更換耐火材料、修補(bǔ)池襯來維護(hù)轉(zhuǎn)底爐熔池結(jié)構(gòu)的整體性和安全性。熔池在生產(chǎn)中盛裝高溫熔融鐵水，其內(nèi)襯與鐵水直接接觸發(fā)生侵蝕，嚴(yán)重局部侵蝕或破損往往導(dǎo)致整個(gè)轉(zhuǎn)底爐熔池停產(chǎn)大修，轉(zhuǎn)底爐熔池的壽命主要取決于熔池。
　　本文主要研究轉(zhuǎn)底爐熔池結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)。運(yùn)用傳熱學(xué)理論把鐵水凝固線1150℃等

2、溫線作為侵蝕邊界的預(yù)估，研究內(nèi)襯熱阻、外部冷卻條件及熔池內(nèi)鐵水流動(dòng)換熱作用下的內(nèi)襯臨界結(jié)厚保護(hù)層厚度，根據(jù)熱工設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，將熔池側(cè)壁和池底的1150℃等溫線控制合理位置，以期延長熔池壽命和確保生產(chǎn)安全。
　　轉(zhuǎn)底爐熔池由內(nèi)襯、填料、冷卻壁、殼體構(gòu)成?？紤]到冷卻壁內(nèi)部含有不規(guī)則的冷卻水管，其傳熱邊界條件較為復(fù)雜。本文在建立數(shù)值傳熱模型過程中，根據(jù)熔池冷卻壁的冷卻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用傳熱學(xué)理論對池底及池殼進(jìn)行合理簡化構(gòu)建提取等效傳熱邊界條件，

3、以方便建模和計(jì)算。
　　本文利用多孔介質(zhì)的方法建立了轉(zhuǎn)底爐熔池出鐵的計(jì)算流體力學(xué)(CFD)三維數(shù)值計(jì)算模型，并采用內(nèi)襯單元與鐵水單元相互替代來模擬侵蝕邊界自動(dòng)移動(dòng)的方法，以鐵水凝固的1150℃等溫線作為侵蝕判據(jù)，分析熔池在理想出鐵條件時(shí)的侵蝕形貌。同時(shí)，分析理想條件時(shí)的溫度場和鐵水流場，詳細(xì)討論轉(zhuǎn)底爐熔池內(nèi)襯導(dǎo)熱系數(shù)、池底和熔池對流換熱系數(shù)、熔池容積利用系數(shù)對1150℃?zhèn)鳠崞胶饩€的影響。
　　本文通過對冷卻壁熱穩(wěn)定強(qiáng)度要求的