基于高爐三維臨界侵蝕界面的碳復合磚爐缸設計.pdf

1、高爐是鋼鐵冶煉中重要的生產設備，其建造和維修費用巨大。隨著國內經濟的發(fā)展和高爐大型化的推進，高爐的長壽問題越來越受到人們的關注。爐缸的壽命是影響高爐整體壽命的一個重要因素，所以延長高爐爐缸的壽命就能夠大大降低冶煉成本，獲得較為可觀的經濟效益。爐缸服役過程中內襯與高溫鐵水直接接觸，其侵蝕是造成爐缸破損的重要原因。因此，了解爐缸侵蝕界面形成原因，設計較為合理的爐缸內襯結構來減少或減緩內襯的侵蝕對指導高爐設計，延長高爐壽命，提高高爐安全性等方

2、面都有著重要的意義。
　　以往關于爐缸的傳熱模型研究中，均把內襯熱面作為固定壁面研究爐缸鐵水流動特性。這種固定壁面模型不能科學地表征爐缸內襯壁面受侵蝕而減薄的情況。運用傳熱學理論把1150℃等溫線（鐵水凝固線）作為臨界侵蝕界面能表征內襯壁面受侵蝕而減薄的平衡狀態(tài)，能反映生產率、冷卻條件、內襯熱阻等主要因素的影響，是一種新的爐缸熱工設計與評估方法。碳復合磚是一種國產的性能優(yōu)異的爐缸用磚，本文研究和應用這一新方法開展碳復合磚爐缸的設計

3、問題。
　　通過研究碳復合磚高爐爐缸內襯傳熱情況，建立爐缸內襯臨界侵蝕界面的設計計算模型，采用CFD軟件來實現(xiàn)內襯單元與鐵水單元相互替代模擬侵蝕邊界自動移動的方法，以鐵水凝固線為侵蝕判據，得到爐缸內襯臨界侵蝕界面及侵蝕量。通過先材料選取、再尺寸設計、再模型計算、再數(shù)據分析、再驗算與改進的設計流程，形成了一套較為完整的碳復合磚爐缸內襯設計方法。
　　通過研究碳復合磚爐缸內襯不同參數(shù)下侵蝕形貌的變化，和不同碳磚爐缸內襯侵蝕形貌的