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长寿高炉炉缸和炉底温度场数学模型及数值模拟 被引量：28
1
作者 程树森 杨天钧 +3 位作者 左海滨 全强 王泽愍 吴启常 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期6-9,29,共5页
高炉炉缸和炉底的寿命是影响高炉长寿的关键因素之一。实现高炉炉缸、炉底与高炉寿命同步的措施之一就是在高炉炉缸和炉底冻结一层渣铁壳。要想冻结渣铁壳,在高炉设计时应将1150℃等温线推离炉缸和炉底热面,这就需要计算高炉炉缸和炉底... 高炉炉缸和炉底的寿命是影响高炉长寿的关键因素之一。实现高炉炉缸、炉底与高炉寿命同步的措施之一就是在高炉炉缸和炉底冻结一层渣铁壳。要想冻结渣铁壳,在高炉设计时应将1150℃等温线推离炉缸和炉底热面,这就需要计算高炉炉缸和炉底的温度场。为此讨论了目前应用于高炉炉缸和炉底温度场的一些数学模型,并在此基础上开发了通用的炉缸、炉底温度场计算软件。 展开更多
关键词 高炉 炉缸 炉底 温度场 数学模型 计算软件 数值模拟 寿命
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高炉冷却壁的传热学分析 被引量：54
2
作者 程素森 薛庆国 +1 位作者 苍大强 杨天钧 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期11-13,共3页
应用传热学理论计算分析了高炉冷却水的稳定性、冷却水的水速、冷却水管与冷却壁本体的间隙及冷却壁的高度对长寿高效高炉冷却壁寿命的影响。
关键词 高炉 冷却系统 传热学分析 冷却壁
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高炉炉身下部及炉缸、炉底冷却系统的传热学计算 被引量：21
3
作者 程树森 杨天钧 +3 位作者 左海滨 孙磊 杨为国 潘奉贤 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期10-13,32,共5页
在高炉冷却器及炉缸、炉底热面凝结一层渣铁壳有利于防止炉衬侵蚀,延长高炉寿命。为了达到这一目的,需要设计无过热的铸铁冷却壁、铜冷却壁和板 壁结合冷却器以及无过热的炉缸和炉底。为此建立了高炉炉身下部冷却器及炉缸、炉底温度场... 在高炉冷却器及炉缸、炉底热面凝结一层渣铁壳有利于防止炉衬侵蚀,延长高炉寿命。为了达到这一目的,需要设计无过热的铸铁冷却壁、铜冷却壁和板 壁结合冷却器以及无过热的炉缸和炉底。为此建立了高炉炉身下部冷却器及炉缸、炉底温度场的数学模型,应用C++语言在VC++集成环境下开发了高炉炉身下部冷却器及炉缸、炉底温度场计算软件。计算结果表明,通过优化炉身下部冷却器及炉缸、炉底的设计参数,能够确保在冷却器热面及炉缸、炉底热面凝结一层渣铁壳。目前,国内一些大型高炉的设计中已采用该软件。 展开更多
关键词 高炉 冷却系统 温度场 数学模型
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高炉铸钢冷却壁最佳结构的传热学分析 被引量：14
4
作者 吴俐俊 周伟国 +1 位作者 苏允隆 李小静 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期6-9,共4页
采用通用有限元软件ANSYS计算了300 m3高炉铸钢冷却壁的温度场和应力场,数值分析铸钢冷却壁冷却水管内径、间距、壁体厚度、镶砖厚度以及冷却水流速对冷却壁热面最高温度和热应力的影响。导出了高炉铸钢冷却壁的初步优化结果:冷却水管间... 采用通用有限元软件ANSYS计算了300 m3高炉铸钢冷却壁的温度场和应力场,数值分析铸钢冷却壁冷却水管内径、间距、壁体厚度、镶砖厚度以及冷却水流速对冷却壁热面最高温度和热应力的影响。导出了高炉铸钢冷却壁的初步优化结果:冷却水管间距200 mm,水管内径20 mm,壁体厚度为180 mm,镶砖厚度为70 mm,与之相匹配的冷却水流速为2.0 m/s。 展开更多
关键词 高炉 铸钢冷却壁 温度场 应力场 结构优化
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结构参数对高炉冷却壁温度场及热应力分布的影响 被引量：11
5
作者 邓凯 程惠尔 +1 位作者 吴俐俊 钱中 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期1-5,共5页
采用有限元分析软件ANSYS计算并分析了不同结构参数(冷却水管形状和直径、冷却水管间距、冷却壁镶砖厚度及冷却壁壁体厚度)对冷却壁最高温度及热应力分布的影响。结果表明,影响冷却壁最高温度的因素由强到弱依次为:管间距→内径→壁厚... 采用有限元分析软件ANSYS计算并分析了不同结构参数(冷却水管形状和直径、冷却水管间距、冷却壁镶砖厚度及冷却壁壁体厚度)对冷却壁最高温度及热应力分布的影响。结果表明,影响冷却壁最高温度的因素由强到弱依次为:管间距→内径→壁厚→嵌砖厚度→水管形状。 展开更多
关键词 高炉 冷却壁 结构参数 温度场 应力场
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高炉冷却壁冷却能力的计算和分析 被引量：23
6
作者 宋阳升 杨天钧 +1 位作者 吴懋林 刘述临 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期9-13,共5页
通过对冷却壁热阻的计算和分析，阐明了提高冷却壁冷却能力，降低冷却壁热面温度的最有效途径是改变冷却壁的结构，减少或消除冷却水管与冷却壁体的间隙。另外，通过计算得到了冷却壁本体与冷却水间的传热系数，为计算冷却壁或炉衬的温... 通过对冷却壁热阻的计算和分析，阐明了提高冷却壁冷却能力，降低冷却壁热面温度的最有效途径是改变冷却壁的结构，减少或消除冷却水管与冷却壁体的间隙。另外，通过计算得到了冷却壁本体与冷却水间的传热系数，为计算冷却壁或炉衬的温度场提供了基本参数，对现有高炉用冷却壁，冷却壁本体与冷却水间的传热系数范围在１５４～３２３Ｗ／（ｍ￣２·℃），此计算值与日本的实验值基本一致。 展开更多
关键词 冷却壁 热阻 计算
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高炉冷却壁和炉衬的三维传热模型 被引量：30
7
作者 吴懋林 王立民 刘述临 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1995年第3期6-11,共6页
本文给出了计算高炉冷却壁和炉衬温度分布的三维稳态传热模型，该模型可用于分析冷却壁不同结构参数（厚度、水管直径、管间距、镶砖厚度和面积等），和不同材料等因素对温度分布和热流密度的影响，它可为冷却壁的设计和炉衬材料的选择... 本文给出了计算高炉冷却壁和炉衬温度分布的三维稳态传热模型，该模型可用于分析冷却壁不同结构参数（厚度、水管直径、管间距、镶砖厚度和面积等），和不同材料等因素对温度分布和热流密度的影响，它可为冷却壁的设计和炉衬材料的选择提供重要的理论依据。 展开更多
关键词 高炉 冷却壁 炉衬 数学模型
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不同工况下各种材质高炉冷却壁温度场数值模拟 被引量：13
8
作者 左海滨 洪军 +3 位作者 张建良 李峰光 沈猛 铁金艳 《武汉科技大学学报》 CAS 2014年第2期102-105,共4页
建立高炉冷却壁稳态传热模型,模拟球墨铸铁、铸钢和铜3种材质的冷却壁在热面镶砖、裸露和挂渣等工况下的温度场分布。结果表明,相同工况条件下,铜冷却壁导热性能优于铸钢冷却壁导热性能,铸钢冷却壁导热性能优于球墨铸铁冷却壁导热性能;... 建立高炉冷却壁稳态传热模型,模拟球墨铸铁、铸钢和铜3种材质的冷却壁在热面镶砖、裸露和挂渣等工况下的温度场分布。结果表明,相同工况条件下,铜冷却壁导热性能优于铸钢冷却壁导热性能,铸钢冷却壁导热性能优于球墨铸铁冷却壁导热性能;铸钢冷却壁热面温度远低于球墨铸铁冷却壁热面温度;渣皮的存在,对冷却壁体起温度降低和保护作用,从而延长冷却器及高炉寿命。 展开更多
关键词 高炉 球墨铸铁冷却壁 铸钢冷却壁 铜冷却壁 温度场 数值模拟
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“传热法”炉缸和“隔热法”陶瓷杯复合炉缸炉底分析 被引量：14
9
作者 赵宏博 程树森 赵民革 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期607-612,共6页
从传热学的角度出发,利用VC编制炉缸炉底温度场计算软件,对国内某些高炉进行了实例建模.模型计算结果和实际高炉热电偶温度数据吻合较好.据此对目前流行的“传热法”的高导热压小块炭砖炉缸和“隔热法”的陶瓷杯复合炉缸炉底的各自特点... 从传热学的角度出发,利用VC编制炉缸炉底温度场计算软件,对国内某些高炉进行了实例建模.模型计算结果和实际高炉热电偶温度数据吻合较好.据此对目前流行的“传热法”的高导热压小块炭砖炉缸和“隔热法”的陶瓷杯复合炉缸炉底的各自特点进行了分析,以实例为基础阐明了这两种结构的炉缸炉底延长高炉寿命的不同方法.指出在铁水和耐火材料之间低导热系数的“保护壳”存在,是不同设计延长炉缸炉底寿命的相同本质,并分析了这两种结构的炉缸炉底的不足. 展开更多
关键词 炉缸炉底 高炉寿命 长寿实质 传热学 温度场
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高炉风口风量分配数学模型 被引量：11
10
作者 李洋龙 程树森 陈川 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期357-362,共6页
建立了高炉风口风量分配数学模型,并提出风口流阻的计算公式.在总风量不变的条件下,计算了某5 500 m3高炉风口长度或者风口面积调整时,各风口风量、风速和鼓风动能的变化.结果表明增加风口长度或减小风口面积都将导致对应风口流阻增加.... 建立了高炉风口风量分配数学模型,并提出风口流阻的计算公式.在总风量不变的条件下,计算了某5 500 m3高炉风口长度或者风口面积调整时,各风口风量、风速和鼓风动能的变化.结果表明增加风口长度或减小风口面积都将导致对应风口流阻增加.增加部分风口的长度,已调整的风口的风量、风速和鼓风动能降低.缩小部分风口面积,已调整的风口的风量降低;当缩小多个风口面积时,已调整的风口的风速、鼓风动能才能提高,并提出了其临界风口个数的计算公式.根据该数学模型,有利于掌握风口鼓风参数的变化规律,定量化调整风口的相关参数,维持高炉的稳定和顺行. 展开更多
关键词 高炉 炉缸 风口流阻 风量 风速 鼓风动能
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宝钢3号高炉冷却壁破损机理的热态试验研究 被引量：7
11
作者 曹传根 周渝生 +2 位作者 曹进 陈海勇 苍大强 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期4-8,共5页
模拟宝钢３号高炉冷却壁的实际工作条件，建立了国内第一台大型冷却壁热态试验炉。通过测量进水温度、进水速度、炉气温度及热冲击等条件对光面冷却壁热面温度的影响，分析了宝钢３号高炉带凸台冷却壁损坏的主要原因。
关键词 高炉 冷却壁 热态试验 破损机理
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正常炉况下炉衬和冷却板稳态温度场的研究 被引量：11
12
作者 程素森 孙磊 杨天钧 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期14-17,共4页
鞍钢新 1号 32 0 0 m3高炉采用冷却板作为冷却设备 ,优化冷却板材质及结构是高炉长寿的基础。优化的目的就是尽可能降低冷却板前端温度 ,保证凝结一层渣铁壳。建立了冷却板及炉衬三维稳态温度场数学模型 ,开发了冷却板及炉衬温度场计算... 鞍钢新 1号 32 0 0 m3高炉采用冷却板作为冷却设备 ,优化冷却板材质及结构是高炉长寿的基础。优化的目的就是尽可能降低冷却板前端温度 ,保证凝结一层渣铁壳。建立了冷却板及炉衬三维稳态温度场数学模型 ,开发了冷却板及炉衬温度场计算软件 ,研究了冷却板材质导热系数、壁厚、冷却水流速等参数对温度场变化的影响 。 展开更多
关键词 高炉 冷却板 炉衬 温度场 计算软件 炼铁
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HT冷却壁解剖研究与破损机理 被引量：6
13
作者 胡源申 袁晓敏 +3 位作者 王彪 路锁顺 童定珠 应玉铨 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1998年第9期9-13,共5页
采用金相分析、电镜及能谱分析、化学分析和力性分析方法，对马钢３号高炉第四代炉役炉腹段ＨＴ冷却壁进行了解剖研究。提出了ＨＴ冷却壁的微观破损机制。
关键词 高炉 HT冷却壁 破损机理 炼铁
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冷却通道截面形状对高炉铜冷却壁的影响 被引量：5
14
作者 宗燕兵 莫志英 +4 位作者 程相利 郭发军 苍大强 佘京鹏 吴启常 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期16-18,25,共4页
在传热学理论分析的基础上提出了优化高炉铜冷却壁水流通道断面设计的方法,通过1∶1热模拟试验验证了冷却壁本体与冷却水之间传热量的关系。采用优化后的复合扁孔型水流通道,可以降低冷却水消耗量24%,同时可将铜冷却壁的厚度减少20 mm,... 在传热学理论分析的基础上提出了优化高炉铜冷却壁水流通道断面设计的方法,通过1∶1热模拟试验验证了冷却壁本体与冷却水之间传热量的关系。采用优化后的复合扁孔型水流通道,可以降低冷却水消耗量24%,同时可将铜冷却壁的厚度减少20 mm,而且优化后的铜冷却壁对降低冷却水流速和改善传热具有重要意义。 展开更多
关键词 高炉 铜冷却壁 热态试验 水流通道
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电容法检测高炉炉衬侵蚀状况的仿真研究 被引量：9
15
作者 颜华 邵富群 王师 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期61-64,共4页
提出了一种利用安装在高炉炉衬外表面的多极板电容传感器阵列检测高炉炉衬侵蚀状况的新方法。有限元仿真研究结果表明，炉衬的侵蚀状况与传感器的输出值密切相关。该方法可为高炉炉衬侵蚀状况的监测提供一种牢固可靠。
关键词 高炉 炉衬侵蚀检测 仿真 电容法
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高炉炉缸炭砖保护层的形成机理及影响因素 被引量：21
16
作者 王筱留 焦克新 +1 位作者 祁成林 项钟庸 《炼铁》 北大核心 2017年第5期8-14,共7页
阐述了高炉炉缸炭砖保护层4种类型(即富铁层、富渣层、富石墨层和富钛层)的形成机理,并用案例印证了炉缸炭砖保护层是4种类型保护层综合作用的结果。重点阐明了影响炉缸炭砖保护层的若干因素,认为:(1)炉缸炭砖保护层形成和稳定的关键是... 阐述了高炉炉缸炭砖保护层4种类型(即富铁层、富渣层、富石墨层和富钛层)的形成机理,并用案例印证了炉缸炭砖保护层是4种类型保护层综合作用的结果。重点阐明了影响炉缸炭砖保护层的若干因素,认为:(1)炉缸炭砖保护层形成和稳定的关键是砖衬热面温度,为此必须做好有关冷却系统的设计、建安、护炉及生产维护等工作;(2)要维持与冶炼强度相适应的炉腹煤气量来组织生产,以利于形成稳定的炉缸炭砖保护层;(3)控制好铁水成分,以减缓炭砖保护层的消蚀;(4)提高炉缸死料堆的透气性和透液性,有利于炉缸炭砖保护层的形成和稳定;(5)做好炉前出铁工作,是形成稳定保护层的有效保证。 展开更多
关键词 高炉 炉缸 炭砖 保护层 长寿
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鞍钢7号高炉复合炉缸的结构特点与中修调查 被引量：4
17
作者 张殿友 薛向欣 +1 位作者 黄晓煜 杨建 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期547-550,共4页
论述了鞍钢 7号高炉自焙炭块 -陶瓷砌体复合炉缸的结构特征 ;指出了结构设计中需改进的问题 ;分析了五年中修停炉后对复合炉缸结构状况的调查结果 ,认为风口下三层局部区域自焙炭块疏松脆化的主要原因是疏松层部位没有达到自焙温度、碱... 论述了鞍钢 7号高炉自焙炭块 -陶瓷砌体复合炉缸的结构特征 ;指出了结构设计中需改进的问题 ;分析了五年中修停炉后对复合炉缸结构状况的调查结果 ,认为风口下三层局部区域自焙炭块疏松脆化的主要原因是疏松层部位没有达到自焙温度、碱金属侵入蚀损所致·停炉打水浸泡后 。 展开更多
关键词 高炉炉缸 自焙炭块 陶瓷砌体 疏松脆化层 结构特点 维修
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高炉铜冷却壁自保护能力的实现 被引量：21
18
作者 钱亮 程素森 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1052-1057,共6页
讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具... 讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具备很好的挂渣能力,但在高炉生产过程中实现冷却系统的“自保护”能力以达到长寿高效,还必须提供好的挂渣环境.分析了挂渣环境的诸因素,给出了煤气温度变化时炉墙温度场的变化规律. 展开更多
关键词 高炉 铜冷却壁 自保护 挂渣
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高炉铸铜冷却壁的热性能分析 被引量：17
19
作者 石琳 程素森 +1 位作者 阮新伟 许良友 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期13-16,21,共5页
系统分析了高炉用新型埋管式铸铜冷却壁的热态性能及热变形。热态试验结果表明,铸铜冷却壁与轧制铜冷却壁在热态性能上没有大的区别,冷却能力很好,壁体与埋管间没有气隙热阻。以有限元为手段,采用热-结构耦合的方法计算了高温状态下铸... 系统分析了高炉用新型埋管式铸铜冷却壁的热态性能及热变形。热态试验结果表明,铸铜冷却壁与轧制铜冷却壁在热态性能上没有大的区别,冷却能力很好,壁体与埋管间没有气隙热阻。以有限元为手段,采用热-结构耦合的方法计算了高温状态下铸铜冷却壁的温度分布、应力和应变,模拟计算结果与热态实测数据基本吻合。计算结果表明,铸铜冷却壁在高炉炉况下的基体温度以及由此产生的热应力都不足以使其很快产生裂纹,能满足长寿高炉的要求。 展开更多
关键词 高炉 温度分布 埋管式铸铜冷却壁 应力应变
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高炉炉墙热负荷的传热学分析和研究 被引量：14
20
作者 程素森 杨天钧 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期5-8,共4页
应用传热学理论计算了冷却器设计参数、炉衬厚度、渣铁凝固层厚度以及对流换热系数对炉墙热负荷的影响。结果表明 :高炉炉墙的热负荷与冷却水管直径、冷却水管间距和镶砖的导热系数成正比 ,与冷却水管距冷却壁热面的距离、镶砖厚度和面... 应用传热学理论计算了冷却器设计参数、炉衬厚度、渣铁凝固层厚度以及对流换热系数对炉墙热负荷的影响。结果表明 :高炉炉墙的热负荷与冷却水管直径、冷却水管间距和镶砖的导热系数成正比 ,与冷却水管距冷却壁热面的距离、镶砖厚度和面积成反比 ;改变冷却壁的设计参数虽然使炉墙的热负荷增大 ,但炉墙的热面工作温度却反而降低。 展开更多
关键词 传热学 高炉 炉墙 热负荷 冷却器
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