基于离散元法和动力学分析的高炉回转布料器内落料行为研究
发布时间：2021-05-24 01:38
炼铁是钢铁生产过程中的关键环节,高炉布料溜槽是合理布料入炉的一个关键设备,所有进入高炉的炼铁原材料（烧结矿,球团矿,焦炭等）和燃料均要冲击布料溜槽,落料对溜槽冲击是导致溜槽损坏的一个重要因素。本论文主要完成以下工作:（1）根据收集的国内外资料,对高炉布料器和布料溜槽的发展历程及其目前的发展趋势进行详细的介绍。探讨影响高炉布料溜槽使用寿命长短的主要因素,如布料规律,溜槽结构等,并对其如何影响溜槽的使用寿命进行详细的分析。（2）深入了解炉料在高炉布料溜槽中运动过程,分析其过程中涉及到的运动学、力学行为机理,进而为在设计溜槽结构时所需要的尺寸参数建立数学计算模型。此外还对溜槽多环布料方式、倾角控制方法进行了研究,并且讨论了溜槽长度等尺寸参数对溜槽重心位置的影响。（3）介绍了离散元法的数值计算方程,并利用流体理论计算物料对溜槽冲击的方法,结合工程实际项目,根据每罐矿石的重量、矿石密度、一罐料的放料时间以及溜槽的倾角等相关参数计算出物料对溜槽的理论冲击力,然后利用Solidworks软件建立了布料模型并将其导入到通用CAE软件EDEM中,根据物料条件及落料实际工况对布料系统模型的材料以及属性等参...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 包钢无料钟布料器的发展
1.2.1 BG-Ⅰ型布料器
1.2.2 BG-Ⅱ型布料器
1.2.3 BG-Ⅲ型布料器
1.3 高炉因溜槽损坏发生过的事故
1.4 国内外研究现状
1.5 本课题研究的主要内容及意义
1.6 本章小结
2 高炉布料溜槽结构参数对高炉布料的影响
2.1 布料器基本性能参数
2.2 布料溜槽长度的确定
2.3 溜槽转速对布料的影响
2.4 溜槽角度对布料的影响
2.5 本章小结
3 炉料在溜槽上运动规律以及对溜槽冲击计算
3.1 布料溜槽基本尺寸的确定
3.2 布料原理分析
3.3 炉料在溜槽上的受力分析
3.4 溜槽的重心计算
3.5 落料对溜槽的冲击力计算
3.6 本章小结
4 离散元和EDEM软件简介
4.1 离散单元发展简介
4.2 接触模型
4.3 颗粒受力计算
4.4 EDEM操作简介
4.5 本章小结
5 高炉无料钟布料模拟研究
5.1 落料对溜槽的冲击模拟
5.1.1 布料器模型的建立
5.1.2 模拟条件
5.1.3 模拟结果
5.1.4 落料对溜槽冲击理论分析结果及讨论
5.2 溜槽轻量化及布料性能讨论
5.3 物料流量和节流阀调节方式的关系
5.4 堆尖位置的影响因素
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]京唐1号高炉布料溜槽的破损分析及改进建议[J]. 张建,董志宝,王牧麒,林超. 金属材料与冶金工程. 2018(06)
[2]基于PLC实现高炉炉顶控制系统的改造与研究[J]. 熊家慧. 电气时代. 2018(10)
[3]半自磨机梯形衬板的磨损预测及其优化[J]. 张学东,董为民,汪滋润,孙珊珊,周海燕. 矿冶. 2018(03)
[4]高炉布料溜槽抗磨损结构设计及优化[J]. 马财生,任廷志. 中国机械工程. 2017(03)
[5]基于EDEM的带式输送机转接溜槽结构优化[J]. 孟宪振. 起重运输机械. 2016(07)
[6]机械产品设计中的颗粒离散元仿真技术及实现[J]. 胡励,胡国明. 机械工程学报. 2015(14)
[7]2500m3高炉布料溜槽使用寿命分析与研究[J]. 闫凤龙,赵子刚,王超,朱印涛. 冶金设备. 2015(S1)
[8]高炉无料钟炉顶溜槽合适长度的研究[J]. 吴昊. 金属材料与冶金工程. 2015(01)
[9]垃圾旋转布料机布料规律研究[J]. 郭辉,吴海华,黄川,刘富林. 三峡大学学报(自然科学版). 2014(04)
[10]高炉料层形状仿真系统的开发及应用[J]. 黄永东,李清忠. 冶金自动化. 2014(04)
博士论文
[1]离散单元法（DEM）在颗粒流动混合过程模拟中的应用[D]. 于福海.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]无钟高炉装料过程炉料运动分布规律及颗粒偏析行为研究[D]. 赵国磊.北京科技大学 2017
硕士论文
[1]散体物料无尘转载溜槽的研究[D]. 刘波.华北理工大学 2017
[2]高炉无钟炉顶布料器及布料理论的研究[D]. 彭先龙.燕山大学 2010
[3]冲击载荷下各向异性体内的应力波传播、损伤及破坏[D]. 高凌天.大连理工大学 2002
本文编号：3203327
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 包钢无料钟布料器的发展
1.2.1 BG-Ⅰ型布料器
1.2.2 BG-Ⅱ型布料器
1.2.3 BG-Ⅲ型布料器
1.3 高炉因溜槽损坏发生过的事故
1.4 国内外研究现状
1.5 本课题研究的主要内容及意义
1.6 本章小结
2 高炉布料溜槽结构参数对高炉布料的影响
2.1 布料器基本性能参数
2.2 布料溜槽长度的确定
2.3 溜槽转速对布料的影响
2.4 溜槽角度对布料的影响
2.5 本章小结
3 炉料在溜槽上运动规律以及对溜槽冲击计算
3.1 布料溜槽基本尺寸的确定
3.2 布料原理分析
3.3 炉料在溜槽上的受力分析
3.4 溜槽的重心计算
3.5 落料对溜槽的冲击力计算
3.6 本章小结
4 离散元和EDEM软件简介
4.1 离散单元发展简介
4.2 接触模型
4.3 颗粒受力计算
4.4 EDEM操作简介
4.5 本章小结
5 高炉无料钟布料模拟研究
5.1 落料对溜槽的冲击模拟
5.1.1 布料器模型的建立
5.1.2 模拟条件
5.1.3 模拟结果
5.1.4 落料对溜槽冲击理论分析结果及讨论
5.2 溜槽轻量化及布料性能讨论
5.3 物料流量和节流阀调节方式的关系
5.4 堆尖位置的影响因素
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]京唐1号高炉布料溜槽的破损分析及改进建议[J]. 张建,董志宝,王牧麒,林超. 金属材料与冶金工程. 2018(06)
[2]基于PLC实现高炉炉顶控制系统的改造与研究[J]. 熊家慧. 电气时代. 2018(10)
[3]半自磨机梯形衬板的磨损预测及其优化[J]. 张学东,董为民,汪滋润,孙珊珊,周海燕. 矿冶. 2018(03)
[4]高炉布料溜槽抗磨损结构设计及优化[J]. 马财生,任廷志. 中国机械工程. 2017(03)
[5]基于EDEM的带式输送机转接溜槽结构优化[J]. 孟宪振. 起重运输机械. 2016(07)
[6]机械产品设计中的颗粒离散元仿真技术及实现[J]. 胡励,胡国明. 机械工程学报. 2015(14)
[7]2500m3高炉布料溜槽使用寿命分析与研究[J]. 闫凤龙,赵子刚,王超,朱印涛. 冶金设备. 2015(S1)
[8]高炉无料钟炉顶溜槽合适长度的研究[J]. 吴昊. 金属材料与冶金工程. 2015(01)
[9]垃圾旋转布料机布料规律研究[J]. 郭辉,吴海华,黄川,刘富林. 三峡大学学报(自然科学版). 2014(04)
[10]高炉料层形状仿真系统的开发及应用[J]. 黄永东,李清忠. 冶金自动化. 2014(04)
博士论文
[1]离散单元法（DEM）在颗粒流动混合过程模拟中的应用[D]. 于福海.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所) 2017
[2]无钟高炉装料过程炉料运动分布规律及颗粒偏析行为研究[D]. 赵国磊.北京科技大学 2017
硕士论文
[1]散体物料无尘转载溜槽的研究[D]. 刘波.华北理工大学 2017
[2]高炉无钟炉顶布料器及布料理论的研究[D]. 彭先龙.燕山大学 2010
[3]冲击载荷下各向异性体内的应力波传播、损伤及破坏[D]. 高凌天.大连理工大学 2002
本文编号：3203327
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3203327.html
