基于邊界元法的高爐爐缸爐底侵蝕模型的研究與應用.pdf

1、隨著高爐大型化的推進，高爐容積越來越大，設備也越來越先進，高爐的壽命也越來越長。盡管如此，高爐工作者依然在不懈地研究，希望可以在延長高爐壽命這一問題上能有更大的突破。高爐服役后，高爐爐缸爐底內(nèi)襯的侵蝕狀態(tài)是決定高爐壽命的主要因素，一旦高爐內(nèi)襯侵蝕達到一定程度，爐缸會破潰而造成重大安全事故。過早停爐會造成重大浪費，但若不及時停爐又會釀成重大事故。因此，通過現(xiàn)有的條件和技術來實時監(jiān)測爐缸爐底侵蝕狀態(tài)對高爐安全生產(chǎn)具有重要的實際指導意義。

2、r>　　本文以武鋼4號高爐為研究對象，以傳熱學為基本理論，通過邊界元的方法建立了高爐爐缸爐底傳熱過程的數(shù)學模型?？偨Y本文的研究工作，主要內(nèi)容如下:
　　(1)在建立爐缸爐底侵蝕模型時，并沒有直接以高爐爐缸爐底的真實邊界為邊界，而是以爐缸爐底爐襯的外邊界的熱電偶所處的位置為邊界，這樣處理不僅使模型的計算得以簡化，而且計算的精度更高。
　　(2)模型計算考慮了耐火材料導熱系數(shù)隨溫度變化給計算帶來的影響，采用基爾霍夫變化的方法，將

3、非線性問題轉變?yōu)榫€性問題，解決了利用邊界元法建立高爐爐底爐缸侵蝕模型把導熱系數(shù)看成常數(shù)而造成計算精度下降的問題。
　　(3)在計算用邊界元法得出的線性方程組時，采用了超松弛迭代的方法來求解，大大加快了收斂的速度。
　　(4)模型首先通過正交實驗的優(yōu)化設計方法，在假定25條侵蝕線后，比較8支監(jiān)測點熱電偶的計算溫度和實際溫度，得到了最優(yōu)化的侵蝕線，然后采用樣條曲線來曲線擬合這些已經(jīng)校正好了的控制點，實現(xiàn)了1150℃侵蝕線的逼近和