高炉炉缸铁水流动数值模拟与解析
发布时间：2021-04-08 09:26
铁水对炉缸碳砖的侵蚀程度对高炉炉缸使用寿命产生严重影响,减轻高炉炉缸被冲刷的程度,提高高炉炉缸的使用寿命,探究高炉炉缸的影响因素是高炉工作者目前较为迫切解决的问题。为了深入研究炉缸内死料柱状态对铁水流动的影响,本文与计算机仿真技术相结合,研发炉缸铁水流动仿真模拟软件,进行高炉炉缸铁水流动情况的数值仿真与解析,从而分析出炉缸侧壁及炉底的侵蚀程度。本文主要的研究工作如下:（1）根据计算流体力学的控制方程,建立炉缸铁水流动的数学模型,运用有限体积法及SIMPLE方法模拟计算不同影响因素下的炉缸铁水流动情况,并对模拟结果进行分析比对。（2）利用C#语言在Microsoft Visual Studio 2010的开发环境下研发高炉炉缸铁水流动数值模拟软件。本软件运用Open GL三维技术及调用外部软件方法等对铁水流动进行仿真模拟,最终生成结果报告。（3）借助于Journal日志文件以及FLUENT的UDF接口,对FLUENT进行二次开发。研发了一种通用软件模拟平台,该平台不是针对某一座具体高炉研发的,其具有通用性、普遍性且操作起来简洁方便,给那些只懂工艺不懂计算机的高炉工作者提供了平台,一定程度...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铁水环流过程中渣铁及铁水的演变过程
炉缸侧壁的剪切应力比较小，此时对炉壁产生的冲刷度炉缸侧壁的腐蚀，当死料柱浮起较大高度、死料柱空隙度较大、出时，不易使铁水形成环流现象，降低了剪切应力对炉缸内部壁面的低炉缸侧壁被铁水侵蚀的程度。相反的，当料柱浮起高度较小或者时，易造成炉缸铁水环流现象，导致壁面剪切应力的增大，内部被天亮，程素森等人[31]为了研究铁水流动在不同影响因素下的冲刷双方程和三维动量守恒方程建立模型进行探究（见图 1-3）。实验于死料柱中间空隙度小的原因，造成铁水环流现象的产生同时流向水量增加，导致炉内剪切力较大，进而使得炉缸内侧耐材砖衬受到蚀；当炉缸内存在有狭小自由的焦炭层时，炉缸内的铁水会流向炉炉缸底部受到的剪切力较大；死铁层也会对炉缸底部铁水流量的大用，例如增大其深度会导致流向炉缸底部的流量降低。
高炉炉缸铁水流动数值模拟与解析第三章 高炉炉缸铁水流动数值模拟与解析炉缸物理模型及网格划分 FLUENT 软件对高炉炉缸区域铁水流动行径运用数值模拟操作缸及铁口在三维空间里的物理模型，本文以某高炉的炉缸尺寸参考，在前人的基础上，保留炉缸及铁口的几何外形，保留温耐材部件，减少网格数量，提高计算速度的前提下，构建了简三维空间内的物理模型。对于死料柱状态，本文在力学方法部高其二维示意。图 3-1 是炉缸三维模型图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]热力学与传热学的共性理论基础——可逆与不可逆过程普适的有效能方程[J]. 陈则韶,李川,王刚. 工程热物理学报. 2017(08)
[2]计算流体力学的发展探究[J]. 杨楠山,史立地,张月. 科技经济导刊. 2017(14)
[3]基于FLUENT的热力射流调制与流场计算分析软件[J]. 宋先知,石宇,李根生,胡晓东,吕泽昊,王天宇. 计算机应用. 2016(S1)
[4]关于延长高炉炉缸寿命的若干问题[J]. 汤清华. 炼铁. 2014(05)
[5]Investigation on the relationship between hearth wall erosion and deadman permeability for large blast furnaces[J]. XU Wanren,MAO Xiaoming,ZHU Jinming,LIU Kaihua. Baosteel Technical Research. 2014(02)
[6]计算流体力学发展综述[J]. 余金伟,冯晓锋. 现代制造技术与装备. 2013(06)
[7]国外高炉炉缸长寿技术述评[J]. 项钟庸. 炼铁. 2013(05)
[8]国外高炉炉缸长寿技术研究[J]. 项钟庸. 中国冶金. 2013(07)
[9]高炉炉缸炉底烧穿事故分析及解决对策[J]. 汤清华. 鞍钢技术. 2012(03)
[10]基于FLUENT的天然气扩散模拟软件研发[J]. 马庆春,陈莉莉,张来斌. 计算机应用与软件. 2012(06)
博士论文
[1]宝钢3号高炉长寿技术的研究[D]. 梁利生.东北大学 2012
硕士论文
[1]鞍钢高炉炉缸烧穿事故介绍及预防措施[D]. 张大伟.辽宁科技大学 2016
[2]铁水流动剪切应力对高炉炉缸侵蚀影响的数值模拟[D]. 宋佛保.东北大学 2013
[3]高炉炉缸铁水环流的数值模拟[D]. 郭亮.东北大学 2010
本文编号：3125301
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铁水环流过程中渣铁及铁水的演变过程
炉缸侧壁的剪切应力比较小，此时对炉壁产生的冲刷度炉缸侧壁的腐蚀，当死料柱浮起较大高度、死料柱空隙度较大、出时，不易使铁水形成环流现象，降低了剪切应力对炉缸内部壁面的低炉缸侧壁被铁水侵蚀的程度。相反的，当料柱浮起高度较小或者时，易造成炉缸铁水环流现象，导致壁面剪切应力的增大，内部被天亮，程素森等人[31]为了研究铁水流动在不同影响因素下的冲刷双方程和三维动量守恒方程建立模型进行探究（见图 1-3）。实验于死料柱中间空隙度小的原因，造成铁水环流现象的产生同时流向水量增加，导致炉内剪切力较大，进而使得炉缸内侧耐材砖衬受到蚀；当炉缸内存在有狭小自由的焦炭层时，炉缸内的铁水会流向炉炉缸底部受到的剪切力较大；死铁层也会对炉缸底部铁水流量的大用，例如增大其深度会导致流向炉缸底部的流量降低。
高炉炉缸铁水流动数值模拟与解析第三章 高炉炉缸铁水流动数值模拟与解析炉缸物理模型及网格划分 FLUENT 软件对高炉炉缸区域铁水流动行径运用数值模拟操作缸及铁口在三维空间里的物理模型，本文以某高炉的炉缸尺寸参考，在前人的基础上，保留炉缸及铁口的几何外形，保留温耐材部件，减少网格数量，提高计算速度的前提下，构建了简三维空间内的物理模型。对于死料柱状态，本文在力学方法部高其二维示意。图 3-1 是炉缸三维模型图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]热力学与传热学的共性理论基础——可逆与不可逆过程普适的有效能方程[J]. 陈则韶,李川,王刚. 工程热物理学报. 2017(08)
[2]计算流体力学的发展探究[J]. 杨楠山,史立地,张月. 科技经济导刊. 2017(14)
[3]基于FLUENT的热力射流调制与流场计算分析软件[J]. 宋先知,石宇,李根生,胡晓东,吕泽昊,王天宇. 计算机应用. 2016(S1)
[4]关于延长高炉炉缸寿命的若干问题[J]. 汤清华. 炼铁. 2014(05)
[5]Investigation on the relationship between hearth wall erosion and deadman permeability for large blast furnaces[J]. XU Wanren,MAO Xiaoming,ZHU Jinming,LIU Kaihua. Baosteel Technical Research. 2014(02)
[6]计算流体力学发展综述[J]. 余金伟,冯晓锋. 现代制造技术与装备. 2013(06)
[7]国外高炉炉缸长寿技术述评[J]. 项钟庸. 炼铁. 2013(05)
[8]国外高炉炉缸长寿技术研究[J]. 项钟庸. 中国冶金. 2013(07)
[9]高炉炉缸炉底烧穿事故分析及解决对策[J]. 汤清华. 鞍钢技术. 2012(03)
[10]基于FLUENT的天然气扩散模拟软件研发[J]. 马庆春,陈莉莉,张来斌. 计算机应用与软件. 2012(06)
博士论文
[1]宝钢3号高炉长寿技术的研究[D]. 梁利生.东北大学 2012
硕士论文
[1]鞍钢高炉炉缸烧穿事故介绍及预防措施[D]. 张大伟.辽宁科技大学 2016
[2]铁水流动剪切应力对高炉炉缸侵蚀影响的数值模拟[D]. 宋佛保.东北大学 2013
[3]高炉炉缸铁水环流的数值模拟[D]. 郭亮.东北大学 2010
本文编号：3125301
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