鞍钢1580热轧加热炉湿耐火材料冬季防冻方案研究

发布时间：2019-08-11 14:47

【摘要】：本课题来源于实际问题,鞍钢在1580热轧线增建一座步进式加热炉,因该加热炉耐火材料施工完毕后便进入冬季,且施工现场没有供给煤气导致无法进行加热炉烘炉,又因为含水分的耐火材料受冻后会失效,所以需要防止含水分的耐火材料在冬季受冻。实现耐火材料防冻需要控制其温度,使其在安全范围内。要控制耐火材料温度,须解决三方面关键问题,炉体结构、散热模型、保温方案。依据加热炉的设计大纲、耐火材料配置和施工方法,我们确定了炉体结构是致密的,因此,在分析散热时,可以视为平面导热。利用传热学确定了加热炉散热模型及公式,结合地区气象资料,基于FLUENT软件,应用一体化协同仿真环境平台ANSYS Workbench建立了加热炉流固耦合模型并开展流体动力学分析。通过改变加热喷嘴的数量和入口烟气温度,获得了不同环境温度下加热炉耐火材料和保温材料交界面的温度分布情况,找出了-20℃和-40℃环境温度下的炉内温度控制方案。结论是,在-40℃环境温度下,只要炉内温度超过180℃,耐火材料就是安全的;考虑到可塑料耐火材料的属性,并确保水梁管的安全,炉内温度控制在350℃以内为宜。通过保温方案的实施,在整个冬季期间,加热炉的耐火材料温度控制在了5~14℃之间,成功的实现了安全越冬。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG307

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