高爐爐缸鐵水流動及爐墻剪切應力的數值模擬.pdf

1、高爐爐缸侵蝕與爐缸內鐵水流動狀態(tài)密切相關，鐵水的流動沖刷是造成爐缸側壁剪切應力增大、引起爐缸側壁溫度升高、影響高爐壽命的重要原因之一。高爐爐缸鐵水流動行為很大程度上取決于死料柱狀態(tài)及出鐵操作，為延長高爐爐缸壽命，有必要研究各相關因素對鐵水流動狀態(tài)及爐墻剪切應力分布的影響。
　　本文以寶鋼3號高爐爐缸為研究對象，采用數值模擬方法，研究了死料柱狀態(tài)及出鐵操作對爐缸內鐵水流動及爐墻剪切應力分布的影響規(guī)律。研究結果如下。
　　基于最

2、小死鐵層深度及爐缸死料柱最大可能浮起高度計算模型，進行了最小死鐵層深度及爐缸死料柱最大浮起高度計算，從而為爐缸死鐵層深度優(yōu)化設計和高爐操業(yè)者判斷爐內死料柱狀況提供理論依據。
　　出鐵口長度對爐墻切應力大小及爐墻最大切應力產生位置均有顯著影響。“維護足夠鐵口長度”是減緩爐缸鐵水環(huán)流、減小爐墻剪切應力的重要措施。
　　爐墻最大切應力不隨鐵口傾角增加而單調變化，鐵口下方最大切應力出現(xiàn)位置隨鐵口傾角增加逐漸降低，寶鋼3號高爐合理鐵口

3、傾角約為13°。鐵口直徑對爐缸側壁剪切應力大小影響明顯，而對最大切應力出現(xiàn)位置無影響。
　　采用雙鐵口出鐵時爐墻切應力大大降低，而最大切應力產生位置則無明顯變化。雙鐵口出鐵可減小爐缸側壁的剪切應力值，減緩鐵水環(huán)流對爐缸側壁沖刷侵蝕。
　　死料柱空隙度減小使得爐缸鐵水環(huán)流加劇，爐墻剪切應力增大。死料柱空隙度變化對鐵口下方爐墻最大剪切應力出現(xiàn)位置無影響。死料柱焦炭顆粒越小，鐵水流動阻力越大，爐缸側壁剪切應力也越大。
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