斜貫流式風(fēng)口的性能優(yōu)化數(shù)值模擬分析.pdf

1、高爐風(fēng)口是在煉鐵送風(fēng)過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要作用的設(shè)備,它的穩(wěn)定性不僅能夠保障高爐生產(chǎn)的順利進(jìn)行,而且還能確保高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的完成。風(fēng)口的作業(yè)環(huán)境惡劣導(dǎo)致風(fēng)口的壽命短,更換風(fēng)口休風(fēng)帶來(lái)的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失不容小覷,因此,優(yōu)化風(fēng)口性能及延長(zhǎng)風(fēng)口的使用年限是刻不容緩的能夠保證生產(chǎn)效益的途徑之一。三維數(shù)值模擬方法的應(yīng)用以及能更準(zhǔn)確、全面的對(duì)風(fēng)口進(jìn)行理論分析,為探尋高效、實(shí)用的風(fēng)口改進(jìn)方法提供了理論支撐。風(fēng)口的結(jié)構(gòu)是影響風(fēng)口性能和使用壽命的主要因

2、素之一,本文針對(duì)包鋼斜貫流式高爐風(fēng)口結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)口流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)結(jié)構(gòu)改造的設(shè)想,利用數(shù)值模擬的方法對(duì)改造后的模型進(jìn)行模擬分析,將改造前后的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)研究如何改善風(fēng)口性能及提高風(fēng)口的使用壽命具有重要的理論和實(shí)踐意義。
　　本文通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)風(fēng)口存在冷卻效果不好的區(qū)域,并且找到了風(fēng)口最高溫度和最大應(yīng)力出現(xiàn)的位置,為了改善風(fēng)口內(nèi)部冷卻水的流場(chǎng)、風(fēng)口表面溫度分布以及風(fēng)口最大應(yīng)力的分布,提出了

3、三個(gè)結(jié)構(gòu)改造的方案,并對(duì)每個(gè)方案分別進(jìn)行了流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬分析。通過(guò)對(duì)相同入水質(zhì)量流為7kg/s的條件下風(fēng)口結(jié)構(gòu)改造前后模擬結(jié)果的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)三個(gè)結(jié)構(gòu)改造方案得到的模擬結(jié)果相比原方案的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及應(yīng)力場(chǎng)的模擬結(jié)果出現(xiàn)了不同程度的變化。研究了風(fēng)口結(jié)構(gòu)的改變對(duì)冷卻水的流速、風(fēng)口表面的最高溫度、冷卻效果不好區(qū)域的溫度及風(fēng)口的最大應(yīng)力值的影響,得出三個(gè)改造方案的風(fēng)口內(nèi)部冷卻水流速都有不同程度的提高。結(jié)構(gòu)改造方案一和結(jié)構(gòu)改造方案二