探究矿热炉无水冷骨架矮烟罩的设计与研究

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2、13陟Jl『大学硕士学位论文题目芷垫塑玉壅渔量袈矮坦量鲤遮让生研窒作者莹整完成日期—如Q』生!旦!!旦培养单位璺刖盘生一指导教师一盘壁：量专业些茔三茎研究方向垡兰查垒授予学位日期!QQi生§旦旦蛐川大学硕jj学位论文y7789[3矿热炉无水冷骨架矮烟罩的设计与研究化学工艺专业研究生曹建指导教师袁熙志针对我国矿热炉金属水冷骨架式矮烟罩破裂漏水的问题，提出一种新的解决方法一设计一种新型的组合式无水冷骨架的矮烟罩装置。本文从矿热炉烟罩发展的历程出发，说明了烟罩的作用功能，指出了传统的矮烟罩可

3、分为耐火混凝土、全金属水冷和金属水冷骨架与涮火混凝土等三种结构形式，目前以金属水冷骨架与耐火混凝土结构应用最多。分析了金属水冷骨架的矮烟罩由于其结构复杂，焊缝过多，工作环境恶劣，因此常出现骨架结构破裂漏水的现象，造成频繁的热停炉事故。调查了解决一胃’架破裂漏水的多种方法，如：改进冷却水路线、采用软水冷却、减少焊缝数量、提高焊接工艺水平等，这些方法对解决问题起到了一定的作用。为从根本上解决骨架漏水的问题，设计了一种无水冷骨架的矮烟罩装置。‘根据矿热炉形状和电极分布情况，将炉盖设计成三块120。扇形

4、板拼接而成的形式，通过重心计算和静力分析得出炉盖可稳定支承于盖板支架上。重新设计了冷却水路，使水冷隔板同时也是盖板的加劲筋板，增强了结构稳定性。在炉盖热面预先焊接锚刺，再喷涂耐火混凝土，减少其脱落现象。对炉盖制作材料的选择条件和焊接工艺作了说明和改进，以提高焊接的质量。剥‘矮烟罩内的传热情况进行了数值计算。高温条件下，辐射传热将占主导。本文比较了计算辐射传热的三种数值计算方法：区域法、假想面法和热流法，提出了用假想面法进行矮烟罩内辐剩传热计算。在对计算区域进行合理简化和假设后，建立起计算模型；结

5、合辐射基本理论，推导出本模型下假想面方法的计算通式和直接辐射交换面积的计算式。利用QB(QuickBasic)和MATLAB(MatrixLaboratory)两种计算机语言编写了计算程序并运行成功。计算结果表明：矮烟罩内烟气温度和壁面温度随高度升高而降低，烟气温度略高于壁面温度：侧墙黑度增大将有利于传热的进行：污垢热阻的增大会削四J11人学帧卜学位论文弱矮烟罩的辐射传热；而烟气中烟尘的增多和烟尘粒径的增大会造成辐射介质减弱系数的增大，使得热流密度减小。同时得到了冷却水的出口水温和耐火混凝±层厚

6、度。计算结果对矮烟罩的设计和应用都有着非常重要的参考价值。利用AutoCAD绘制了6300kVA矿热炉矮烟罩系统的设备施工图，包括图纸目录、矮烟罩总图、水冷盖板装配图、水冷圈梁、烟道、炉门、水冷盖板、圈梁、门柱等。可直接供工程施工用图。本次设计的矿热炉矮烟罩系统已经在多家企业得到实际应用，效果良好，并未出现因炉盖破裂漏水造成的热停炉事故，直接或间接地为企业创造了经济效益。关键词：铁合会矿热炉矮烟罩无水冷骨架辐射传热假想面法圳川人学坝士学位论文DesignandResearchonALowHood

7、WithoutWater-coolingFrameworkatSubmerged—arcFurnaceMajor：ChemicalProcessGraduateStudent：CaoJianSupervisor：YuanXizhiThispaperbringsforwardaresolvent，whichistodesignanewtypeofalowhoodthatwithoutwater-coolingframework．Thenewequipmentmaysolvetheproblemso

8、fdilapidationandleakoftraditionallowhood。Submerged—arcfumaceisakindofprimaryequipmentforferroalloysmelting，andthehoodsystemisusedfortakingawaythesmokegas．Throu曲theadvancementoftechnology,alowhoodisdeveloped．Accordingtothestructure，alowhoodcanbedivide

9、dintothreekinds：whichismadeallbyfire—resistantconcrete，orwhichismadeallbysteelwithwater-coolingframework，orthemixedstructureofthetwoabove．AndthelastkindoflowhoodiS1120stlyused．nestructureofalowhoodwithwater-coolingframeworkisverycomplex．Ithasalargeam