冷却通道截面形状对高炉铜冷却壁的影响

在传热学理论分析的基础上提出了优化高炉铜冷却壁水流通道断面设计的方法,通过1：1热模拟试验验证了冷却壁本体与冷却水之间传热量的关系.采用优化后的复合扁孔型水流通道,可以降低冷却水消耗量24%,同时可将铜冷却壁的厚度减少20 mm,而且优化后的铜冷却壁对降低冷却水流速和改善传热具有重要意义.     

高炉铜冷却壁热态试验与传热性能优化

 通过1∶1的实际高炉铜冷却壁的热态试验,证明复合扁孔形冷却水通道的铜冷却壁不但可满足高炉正常生产的需要,还具备较强的冷却能力和节水等优点。建立了铜冷却壁三维数学模型,通过数值模拟方法,对比多种形状冷却水通道的铜冷却壁的热态特性,分析和优化了复合扁孔形通道铜冷却壁的传热性能。     

梅钢4号高炉铜冷却壁破损原因及改造

梅钢4号高炉投产5年后,铜冷却壁出现变形、管根拉裂、热壁磨穿等问题,并呈逐年加重的趋势。提出了铜冷却壁改造方案,为避免冷却壁过长,变形量大造成管根拉裂,将S1、S2二段冷却壁改为S1-1、S1-2、S2三段冷却壁,冷却壁壁体厚度125 mm,燕尾槽深度40mm,并将铜冷却壁内水通道由原花生形状设计改为双孔直管形状设计。铜冷却壁改造方案中修实施后,4号高炉热负荷平稳,各项技术经济指标得到优化。     

轻型铜冷却壁的设计及热态性能

 为了满足我国高炉对铜冷却壁的需求,结合铸铜冷却壁热态试验数据、采用数值模拟的方法优化设计出一种价格更低的轻型长寿铜冷却壁。新设计的冷却壁改变了以往的冷却壁设计理念,将冷却通道放置在肋与壁体之间,通道、肋、镶砖平行,整个冷却壁在高炉内水平放置。冷却壁厚度95 mm,比普通铜冷却壁薄,导致高炉内有效使用容积增加,而铜冷却壁费用降低30%。为推广和开发新型铜冷却壁提供了可靠的理论依据。     

高炉铜冷却壁设计优化之管见

针对铜冷却壁的损坏特征,就铜冷却壁的设计优化进行了探讨。铜冷却壁破损主要是热面磨损,并且具有明显的区域性(绝大部分是炉腹和炉腰交界位置),除了应从高炉设计、安装、操作维护等进行相应优化外,关键应该同步对铜冷却壁设计结构进行优化,如采用铜冷却壁热面镶嵌钢砖设计,既能提高铜冷却壁的耐磨性和挂渣能力,又能分割和支撑渣皮,以降低渣皮脱落对炉况影响。     

高炉铜冷却壁冷却技术的改进意见

在总结我国高炉铜冷却壁使用经验的基础上,提出必须跳出传统的铸铁冷却壁的思路来研究铜冷却壁的问题。认为铜冷却壁镶嵌全覆盖砖是无济于事的,铜冷却壁的厚度可以进一步优化,并提出了解决炉腹区铜冷却壁与风口带铸铁冷却壁衔接的原则和安装施工意见。     

铜冷却壁燕尾槽结构设计的优化

根据铜冷却壁在高炉上的应用情况,结合铜冷却壁仿真热模拟研究结果,针对铜冷却壁燕尾槽的结构设计提出了优化建议。     

高炉铜冷却壁的设计及应用探讨

对高炉铜冷却壁的设计及应用进行了探讨，如：铜冷却壁冷却系统的最大热负荷能力，铜冷却壁应用的部位，铜冷却壁冷却水质的选择，铜冷却壁炉衬结构的特点以及铜冷却壁的制造要求等。     

铜冷却柱使用效果调查及分析

马钢2500m^3高炉采用铜冷却柱修复破损冷却壁，但铜冷却柱使用寿命长短不一。利用2000年大年修更换4段冷却壁和1段冷却板的机会，对铜冷却柱的使用状况进行了现场调查分析，结果表明，铜冷却柱使用的最佳效果与寿命，与冷却壁残体的存在状况有着重要的关系。认为，安装铜冷却柱的时机应选择冷却壁冷面水管损坏后不久进行，同时铜冷却柱长度应设计合理。     

温差自力式调节阀在攀钢高炉冷却系统的应用

温差自力式调节阀在攀钢3号高炉铸铁冷却壁系统试验取得成功之后，被应用到攀钢1号高炉铜冷却壁系统中，以实现铜冷却壁冷却水量的自动调节，保护冷却壁，提高冷却水冷却能力的利用率。目前，1号高炉铜冷却壁温差自力式调节阀运行正常，已取得初步效果。     

薄形铜冷却壁的热态实验分析

为了减少高炉冷却壁的铜消耗量,降低单个铜冷却壁的价格,在保证高炉冷却效果的基础上,开发了一种薄型的铜冷却壁.为了测定该薄形铜冷却壁的冷却性能,设计了热态实验进行模拟实验.在未挂渣的情况下,当炉温为1200℃时,冷却壁冷面和热面的平均温度分别为72℃和135℃.当有热冲击的情况下,冷却壁冷面和热面的温度差变化不大.加快流速对降低冷却壁温度影响不大.当热面挂渣时,冷却壁的热流密度急剧降低,而且冷却壁热面温度随炉温变化很小.经过热态实验,薄型铜冷却壁的温度分布和热流密度基本符合高炉实际生产要求.     

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.     

采用铜冷却壁,延长高炉炉体寿命

阐述了铜冷却壁的技术优势，并对采用铜冷却壁的经济效益进行了综合分析，认为采用铜冷却壁可使高炉炉体下部寿命与炉底炉缸寿命同步，在经济上也具有竞争力。采用铜冷却壁还必须注意配套技术的采用，否则，高炉也难以实现长寿目标。     

采用铜冷却壁延长高炉炉体寿命

阐述了铜冷却壁的技术优势，并对采用铜冷却壁的经济效益进行了综合分析，认为采用铜冷却壁可使高炉炉体下部寿命与炉底炉缸寿命同步，在经济上也具有竞争力。采用铜冷却壁还必须注意配套技术的采用，否则，高炉也难以实现长寿目标。     

铁基材质高炉冷却壁的解剖研究与破损机制

 对使用开路循环水、预处理循环水、软水密闭、纯水密闭4种冷却水质和循环方式,使用灰铸铁、球墨铸铁、耐热铸铁、铸钢和铜5种材质的一代服役后高炉冷却壁进行了系统解剖研究。分析比较了不同材质冷却壁的力学性能、导热性能、抗结垢性能、易加工性能和经济性能,揭示了铁基材质冷却壁的微观破损机制和壁内水管的成垢机制。     

高炉铸钢冷却壁冷却水管的优化研究

针对建立高炉铸钢冷却壁的三维传热和热应力模型,采用通用有限元软件ANSYS计算了高炉铸钢冷却壁的温度场和应力场,通过数值计算分析了高炉铸钢冷却壁冷却水管形状对冷却壁热面最高温度和热应力的影响。计算结果表明：冷却水管改圆管为椭圆管后,冷却壁热面最高温度有所下降。当椭圆管横截面与圆管相同并且长短轴之比为0．6时,最高温度降低了2．8％,热面最大热应力降低了7．5％。而周长不变的椭圆管降温效果并不理想,但长短轴之比为0．4时最大热应力降低了12．8％。综合考虑各因素,把圆管做成面积相同的长短轴之比为0．55～0．65的椭圆管,可以取得比较好的冷却效果。这对于减少冷却水流量,减薄冷却壁体厚度、降低炼铁成本也有重大意义。     

异常炉况下高炉铜冷却壁热态试验与数值模拟

在高炉铜冷却壁热态试验的基础上,建立铜冷却壁三维模型,模拟高炉正常生产时出现断水、低水速和较高炉气温度等异常炉况时铜冷却壁温度场分布。