高炉铸钢冷却壁最佳结构的传热学分析

采用通用有限元软件ANSYS计算了300 m3高炉铸钢冷却壁的温度场和应力场,数值分析铸钢冷却壁冷却水管内径、间距、壁体厚度、镶砖厚度以及冷却水流速对冷却壁热面最高温度和热应力的影响.导出了高炉铸钢冷却壁的初步优化结果:冷却水管间距200 mm,水管内径20 mm,壁体厚度为180 mm,镶砖厚度为70 mm,与之相匹配的冷却水流速为2.0 m/s.     

结构参数对高炉冷却壁温度场及热应力分布的影响

采用有限元分析软件ANSYS计算并分析了不同结构参数(冷却水管形状和直径、冷却水管间距、冷却壁镶砖厚度及冷却壁壁体厚度)对冷却壁最高温度及热应力分布的影响.结果表明,影响冷却壁最高温度的因素由强到弱依次为:管间距→内径→壁厚→嵌砖厚度→水管形状.     

高炉炉墙热负荷的传热学分析和研究

应用传热学理论计算了冷却器设计参数，炉衬厚度，渣铁凝固层厚度以及对流换热系数对炉墙热负荷的影响。结果表明：高炉炉墙的热负荷与冷却水管直径，冷却水管间距和镶砖的导热系数成正比，与冷却水管距冷却壁热面的距离，镶砖厚度和面积成反林；改变冷却壁的设计参数虽然使炉墙的热负荷增大，但炉墙的热面工作温度却反而降低。这有利于保护炉衬。     

结构参数对高炉铸钢冷却壁温度及热应力分布的影响

通过采用ANSYS有限元分析软件,计算并分析了高炉冷却壁稳态传热过程及不同结构参数(冷却水管形状及直径、冷却水管间距、冷却壁镶砖厚度、冷却壁壁体的厚度)对冷却壁最高温度及热应力分布的影响。并在此基础上探讨了冷却壁结构的改进方向,为冷却壁结构的优化提供了理论依据。     

变渣皮厚度条件下铜冷却壁应力分布规律及挂渣稳定性

根据热弹性力学理论,建立了渣皮厚度可变的铜冷却壁热-力耦合应力场分布计算模型,从铜冷却壁本体和炉渣-镶砖界面应力分布的角度分析了煤气温度、冷却制度、镶砖材质和炉渣性质等因素对铜冷却壁寿命及挂渣稳定性的影响规律.计算结果表明:煤气温度的升高使铜冷却壁本体应力线性升高,同时挂渣稳定性减弱;铜冷却壁本体应力值及挂渣稳定性均随渣皮厚度增加而呈现先下降后上升的趋势,实际生产中渣皮厚度应维持在30~60 mm之间;冷却水流速的增大会导致铜冷却壁本体应力值小幅上升,但可使挂渣稳定性增强;冷却水温的提升可小幅降低冷却壁本体应力,但会显著降低挂渣稳定性;镶砖热导率的提升和炉渣热膨胀系数的减小均有利于降低铜冷却壁本体应力并增强挂渣稳定性.      

铜冷却壁结构参数的传热分析

对轧制铜冷却壁和铸铜冷却壁以及内铸钢管和monel合金管的铸铜冷却壁的镶砖高度。铜的热导率、砖的热导率、肋高、冷却水管直径和水管间距对热流密度、铜的最高温度、镶砖最高温度和炉壳温度的影响进行了研究比较。     

关于如何延长高炉铜冷却壁寿命的探讨

针对当前高炉铜冷却壁过早损坏、炉墙波动大的现状,对铜冷却壁有镶砖和无镶砖条件下的传热特性进行了深入研究,得出了延长高炉铜冷却壁寿命的关键在于延长镶砖寿命这一认识。在此基础上,提出了延长镶砖寿命的措施在于控制适当的边缘气流,以及以铜冷却壁温度为标准的合理控制区间。通过国内外高炉的案例调研,指出了控制冷却壁温度延长铜冷却壁寿命的有效性,最后提出了当镶砖脱落后可及时采取降料面喷涂来延长铜冷却壁寿命的措施。     

基于铜冷却壁传热模型的高炉气流控制

对铜冷却壁的传热特性及高炉气流控制进行了阐述。针对当前高炉铜冷却壁寿命不理想和操作炉型不稳定,炉况波动大的现状,对铜冷却壁在有镶砖和无镶砖条件下的传热特性进行了阐述,并探讨了铜冷却壁高炉的气流控制问题。认为,在有镶砖的情况下,铜冷却壁不会出现温度过热,热冲击小、渣皮稳定性好,延长高炉铜冷却壁寿命的关键在于延长镶砖的寿命;控制好边沿气流强度,防止渣皮频繁脱落并减小热震,可延长镶砖的寿命;控制边沿气流可用铜冷却壁的温度来判断,以高于供水温度5~10℃,低于60~70℃为宜。     

高炉冷却壁水管防渗碳试验研究

一、前言延长高炉镶砖冷却壁寿命,是延长高炉炉身寿命的重要途径。镶砖冷却壁破损的主要特征是冷却壁筋条严重开裂和高温烧蚀坑。严重的时候将引起冷却壁内部的水管破裂。当冷却壁开裂时,如果水管不破裂,冷     

高炉冷却壁和炉衬的三维传热模型

本文给出了计算高炉冷却壁和炉衬温度分布的三维稳态传热模型，该模型可用于分析冷却壁不同结构参数（厚度、水管直径、管间距、镶砖厚度和面积等），和不同材料等因素对温度分布和热流密度的影响，它可为冷却壁的设计和炉衬材料的选择提供重要的理论依据。     

高炉冷却壁的传热学分析

应用传热学理论计算分析了高炉冷却水的稳定性,冷却水的水速,冷却水管与冷却壁本体的间隙及冷却壁的高度对长寿高效高炉冷却壁寿命的影响。     

喷射成型梯度耐火材料带锚刺冷却壁

1 引言 为了延长高炉冷却壁寿命进而延长高炉寿命,世界各国冶金工作者做了大量研究工作,取得了可喜的成果。但是,目前一般高炉冷却壁用镶砖或捣打耐火材料,外加砖衬,不管用什么方法都存在一个缺陷,即耐火材料与冷却壁热膨胀系数差异很大,容易脱落。高炉投产不久,冷却壁前面炉衬被侵蚀后,镶砖受到热力、机械力和化学力的作用而迅速脱落或侵蚀。高炉下部某些部位仅几个月就没有砖衬,全靠生成渣皮来保护冷却壁,但渣皮与冷却壁的热膨胀系数也相差很大,而且不稳定,故冷却壁裸露在炉内受到上述各种破坏作用而开裂、漏水甚至烧穿。     

基于ANSYS“生死单元”技术的铜冷却壁挂渣能力计算模型

根据有限元理论,采用ANSYS‘生死单元’技术建立了铜冷却壁挂渣能力计算模型,计算煤气温度、冷却制度、炉渣性质、冷却壁镶砖材质等多种因素对铜冷却壁挂渣能力的影响,得出各因素对铜冷却壁挂渣能力的影响规律.煤气温度的升高将导致铜冷却壁挂渣能力呈指数衰减.冷却制度的改变对铜冷却壁挂渣能力的影响很微弱.炉渣挂渣温度的提升将使冷却壁挂渣能力增强,但渣皮厚度的稳定性较差.随着炉渣导热系数的上升,渣皮厚度均匀增大.镶砖热导率的提升可显著提升燕尾槽位置渣皮厚度.根据计算结果,本文提出了保证铜冷却壁稳定挂渣应遵循的几个原则.      

高炉冷却壁热应力计算与研究

高炉冷却壁被用于大中型高炉，以此来保护高炉外壳及炉衬，冷却壁的耐热强度对高炉的使用寿命起着很重要的作用，甚至可以说冷却壁的寿命基本上决定了高炉的使用寿命。通过计算第三、四代冷却壁的热应力比较，建议采用由第三代冷却壁改进的分段镶砖一体化并带有薄助的第四代冷却壁。     

高炉用铜-钢复合冷却壁传热及力学性能分析

采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜-钢复合冷却壁温度及应力分布的影响.以1∶1比例铜-钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜-钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜-钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合.计算结果显示,铜-钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小.铜层厚度为60mm,冷却水道间距为220mm的铜-钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏.     

合金化管铸铁冷却壁内冷却水管的变形研究

根据合金化管铸铁冷却壁热态试验数据确定了合金化管铸铁冷却壁温度场数值模拟的边界条件,利用ANSYS软件、采用热-结构耦合的方法计算了高温状态下合金化管铸铁冷却壁内钢质冷却水管的变形,分析了气隙层和水管热变形对合金化管铸铁冷却壁寿命的影响,得出保证合金化管铸铁冷却壁长寿的最佳气隙层厚度和相应的最佳使用热负荷.     

带凸台冷却壁温度场的数值模拟

开发了一个三维柱坐标系下冷却壁传热的计算机软件，应用该软件在给定的假设条件下研究了高炉带凸台冷却壁的温度分布情况，同时研究了炉内对流换热系数，冷却水速度、水管间距及砖衬厚度对冷却壁和耐火材料温度分布的影响，以及冷却壁设计弧形半径的作用。     

料钟,冷却壁损坏原因与改进的探讨

林钢2~#高炉于1988年2月停炉改造,投产2年后,镶砖冷却壁出现漏水现象。到1991年10月26日停炉中修,共出现7块冷却壁漏水。本文对中修拆换下的料钟及冷却壁损坏情况的检测进行了详细的叙述。并针对大小料钟不同的磨损情况和冷却壁的漏水现象及断水处理后对相邻冷却壁的连带影响等,进行了分析。提出了改善高炉操作;改善料钟磨损环境;改进冷却壁本体结构和进出水管与炉壳连接方法等观点,供中小高炉借鉴。 料钟和冷却壁是决定一代高炉寿命的关键设备。为查清料钟、冷却壁损坏的原因,寻找延长使用寿命的方法,我们对1991年2~#高炉中修时拆换下的料钟和镶砖冷却壁,进行了损坏程度的测定与原因分析,现将测定分析结论及改进建议综述如下。     

邢钢高炉采用在炉体冷却器出水口处控制水量

邢钢300m~3高炉始建于1987年12月,其炉体冷却系统是:炉身中部3层支梁式水箱,每层12块;炉身下部两层勾头式镶砖冷却壁,每层24块;炉腰、炉腹两层镶砖冷却壁,每层24块;炉缸、炉底为3层光面冷却壁,每层24块。高炉冷却系统采用净环水。设计冷却水量为:炉体700m~3/h;风口小套200m~3/h,冷却水表压力是0.4～0.5MPa。水源取自地下深水井。其水质总硬度为25.30德国度,其中暂时硬度10.70德国度。为     

邯钢6号高炉炉役后期的维护与操作

1 概况 邯钢6号高炉有效容积380m~3,1个铁口,1个渣口,14个风口。采用料车上料,料钟布料。高炉冷却结构情况如下:炉缸为光面冷却壁;炉腹和炉腰为镶砖冷却壁;炉身一、二层也是镶砖冷却壁,但炉身三层和四层为带凸台的镶砖冷却壁。冷却壁材质均为普通铸