基于ANSYS的高炉铸铜冷却壁稳态传热分析

建立了高炉铸铜冷却壁的有限元模型,确定了冷却壁温度场模拟的初始条件和边界条件。利用有限元软件ANSYS Workbench对高炉铸铜冷却壁进行稳态传热分析。结果表明,在没有渣皮的恶劣工况下,铸铜冷却壁镶耐火砖处、冷却壁本体、铜管的最高温度分别为956.23、254.33、87.02℃,铸铜冷却壁的最大热流密度为17.507×105 W/m2,满足工况使用需求。当冷却水管与冷却壁本体熔合率为80%时,铸铜冷却壁也能正常使用,但是冷却性能略有降低。     

高炉铸钢冷却壁温度场的数值模拟

建立了高炉铸钢冷却壁的有限元模型,确定了冷却壁温度场模拟的初始条件和边界条件。利用有限元软件ANSYS作为分析工具,在不同炉气温度和不同冷却水速的条件下,对铸钢冷却壁的温度场进行模拟。结果表明:冷却水速为1.5 m/s时,铸钢冷却壁在800℃时热面温度为377.1℃,冷热面温差为193.4℃;1 200℃工作条件下,热面温度为557.4℃,冷热面温差为294.7℃。冷却水速为3.0 m/s时,铸钢冷却壁在800℃时热面温度为332.3℃,冷热面温差为208.9℃;1 200℃工作条件下,热面温度为489.4℃,冷热面温差为317.4℃。炉气温度对铸钢冷却壁热面温度和冷热面温度差影响要较冷却水流速大得多。提高冷却水流速虽可降低热面温度,但同时增加了冷热面温差和冷却壁的热应力,对冷却壁的寿命有不利影响。     

高炉铸钢冷却壁铸造工艺改进

介绍高炉铸钢冷却壁的铸造工艺,特别是模板的制作、内冷铁的使用以及螺栓孔芯子的制作经验.     

高炉铸钢冷却壁的研制

铸钢冷却壁作为换代高炉冷却壁，与球墨铸铁冷却壁相比有着本质上的性能提升，研制工作的重点是设法改善铸件基体的导热性能，促进基体与冷却水管之间的熔合，消除基体与冷却水管间的气隙层，从而从根本上提高冷却壁的整体导热效果。文中介绍了铸钢冷却壁的铸造工艺要点，探讨了铸钢冷却壁化学成分设计，着重说明了冷却水管在钢液中“熔而不化”的技术方法，对铸钢冷却壁的应用进行分析后认为，铸钢冷却壁可取代球墨铸铁冷却壁，并有望使高炉一代炉龄由现在的6-8年提高到15年以上。     

铸钢冷却壁的铸造工艺

铸钢冷却壁作为换代高炉冷却壁,它与铸铁冷却壁相比有着本质上的性能提升.介绍了铸钢冷却壁铸造过程中各工序的要点,并针对冷却壁热面砖槽造型、冷却水管防熔穿措施和浇注过程控制等铸造难点给出了多种工艺方案,并通过生产实践证明了工艺方案的可行性.     

铸钢冷却壁的铸造工艺

铸钢冷却壁作为换代高炉冷却壁,它与铸铁冷却壁相比有着本质上的性能提升.本文说明铸钢冷却壁铸造过程中各工序的要点,并针对冷却壁热面砖槽造型、冷却水管防熔穿措施和浇注过程控制等铸造难点给出多种工艺方案,通过生产实践证明工艺方案的可行性,使生产的铸钢冷却壁质量过关,性能优良,产品合格率达98%以上.     

高炉冷却壁破损因为分析

根据安钢8号高炉破损调查的结果,对冷却壁破损的因为进行了分析,认为冷却壁破损不但与铸造质量有关,而且与高炉设计缺陷、炉况难行以及操作制度也有关系,并提出了相应技术措施.     

高炉冷却壁的铸造工艺

冷却璧是高炉冷却系统中一个重要部件,该件铸造时除锒铸耐火砖还要铸入预制成型的蛇形冷却水管。成品需经过5kg/cm~2的水压试验,耐压20分钟不得渗漏、冒汗。该件废品率较高。针对产生废品原因,采取了相应的工艺措施,取得了较好的效果。一.零件结构和技术要求: 冷却壁零件结构简见图1: 冷却壁是长条形板状零件,其截面类似扇形,长2710mm。凹面镶铸30块耐火砖。在耐火砖和凸面之间铸入Φ34×4.5无缝钢管弯制而成的蛇形冷却水管。材质为HT15-33牌号灰铸铁。     

高炉冷却壁渗漏的补焊

冷却壁是高炉的重要组成部件之一,其材质为球墨铸铁。结构简图见图1。     

铜钢复合冷却壁传热及热应力分析

通过建立铜钢复合冷却壁传热及热应力分布数学模型,研究了铜钢复合冷却壁与铜冷却壁、铸钢冷却壁的传热性能差异及其铜钢界面热应力分布。结果表明:煤气温度为1200℃时,高炉内无渣皮覆盖铜钢复合冷却壁肋热面最高温度为180℃,较相同煤气温度下铜冷却壁的最高温度高约30℃,较铸钢冷却壁的最高温度低约520℃。铜钢复合冷却壁具备铜冷却壁的传热性能。铜钢界面边缘正应力σz大于0,表现为受拉状态;冷面增加加强筋后,铜钢界面边缘正应力σz小于0,表现为受压状态,且最大等效应力降低至114.45 MPa,低于铜钢复合板的高温强度。高炉内铜钢复合冷却壁不会发生铜钢界面分离破损。热态试验中铜钢复合冷却壁温度计算值与测量值吻合较好,验证了数学模型的准确性。     

基于传热的铸钢冷却壁温度预测智能仿真方法

从高炉状态下的铸钢冷却壁复杂传热过程中提炼出以冷却水流速、水温和冷却壁本体上某一固定测点温度值为参数的简单传热关系式,并将其与神经网络技术相结合,提出了铸钢冷却壁温度预测仿真模型.通过实验数据与仿真模型的输出对比,证明这种基于模型的冷却壁温度预测智能仿真方法不仅结构简单,而且准确可靠.该仿真方法可用于在线监测冷却壁状况.     

新日铁高炉冷却壁技术的进展及其在宝钢的应用

从结构、材料、冷却方式和壁厚等方面介绍了新日铁高炉用冷却壁的1～4代演变过程，同时简述了宝钢引进的第3代冷却壁制造技术及其应用概况。认为今后大型高炉冷却系统的设计会向冷却壁倾斜。     

高炉冷却板的管理与维护

结合宝钢1号高炉生产实践，介绍高炉冷却板管理与维护经验，其中包括冷却板处理、更换、水温、水量和水质的管理等内容。     

沙钢2500m~3高炉炉缸侧壁三角形侵蚀的原因分析

沙钢宏发1#高炉(2 500 m3)在2011年年初大修,发现炉缸侧壁在竖直方向呈现出巨大的三角形侵蚀,侵蚀最大处位于炉壳拐点部位,不同于传统的"象脚型"侵蚀。为了调查炉缸部位三角形侵蚀的原因,对炉缸的热应力分布进行了分析,发现竖直方向的正应力对炉缸的侵蚀影响较大,热应力首先集中在炉缸侧壁靠近底部的地方,侵蚀逐渐向碳砖方向发展,当碳砖完全暴露于铁水中后,在残留陶瓷杯和碳砖交界处产生了一条裂纹,该裂纹逐渐向上发展至炉壳拐点上方,待裂纹停止后,随着铁水的流动和有害元素的破坏,炉缸部位逐渐形成了巨大的三角形侵蚀。     

高炉熔渣处理及显热回收工艺的研究进展

介绍了不同于传统湿法的高炉熔渣处理及显热回收工艺,如转杯(转盘)法、转杯-化学复合法、转筒法、风淬法、滚筒法等,并对各工艺进行了对比和评价,以期为新工艺的开发和应用提供一定的参考。     

烧结炉中20g钢冷却管爆裂分析

对烧结炉中２０ｇ钢冷却管爆裂所进行的检验确认爆裂原因是冷却水量小及水质差引起堵塞，造成过热过烧。建议软化水质和改进冷却系统为解决途径。     

宝钢三号高炉长寿维护

宝钢三号高炉自投产以来,已进入第17年服役期,目前仍保持着日均2.5的利用系数.如何保持高产条件下的高炉长寿,成为目前三高炉最为重要的问题.介绍了宝钢三号高炉开炉至今,为实现高炉长寿的目标所采取一系列措施的有效实践,为高炉的长寿工作积累了宝贵的经验,并提出了今后的目标和方向.     

提高高炉炉体管理水平

根据宝钢1号高炉的实际,介绍高炉炉体管理的目的、项目和标准,炉体点检的范围、频率、内容以及炉底灌浆、炉体钻孔测厚等情况。     

冷却方式对低铬白口铸铁热变形后的组织与性能的影响

对低铬白口铸铁经过40％热变形后，用不同冷却方式下得到的组织与力学性能进行了研究。结果表明：变莆后的冷却方式能显著影响低铬白口铸铁的组织与力学性能，其中风冷的综合力学性能最好。     

高炉风口回旋区形状和大小的三维数值模拟

采用连续方法研究了回旋区的形成过程及风速对其形状和大小的影响。使用欧拉模型计算气固两相的质量和动量守恒方程,使用Realizable k-e(e为湍流耗散率)模型计算湍流流动,使用标准壁面函数处理近壁区域,模拟了回旋区的形成与稳定的过程,比较了不同的风速条件下空腔的形状大小的变化。结果表明:随着风速的增加,所形成的空腔显著增大。