高炉铜冷却壁传热分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第2期钢铁Vo1．36。NO．22001年2月IRoNANDSTEELFebruary2001高炉铜冷却壁传热分析程素森杨天钧杨为国全强吴起常(北京科技大学)(北京钢铁设计研究总院)摘要利用自行开发的冷却器计算机软件，计算了铜冷却壁温度场计算结果表明：铜冷却壁能够有效地降低炉内一侧冷却壁热面温度。使其表面能够迅速凝固一层渣铁壳，从而减小炉墙热量损失和延长冷却器寿命，最终延长高炉寿命关键词高炉铜冷却壁温度场ANALYSISOFHEATTRANSFERANDTEMPERATUREFIELD0FBLASTFURNACEC0PPERSTAV

2、ECHENGSusenYANGTianjun(UniversityofScienceandTechnologyBeijing)YANGWeiguoQUANQiangWUQichang(BeijingCentralEngineeringandResearchIncorporationofIronandStee1Industry)ABSTRACTInthispaper，acomputerso,wareforcoolingstavecalcuationisappliedtoestimatethetemperaturefieldincopperstave．Theresultsshowthetem

3、peratureofthehotsurfaceiseffectivelydecreasedoncopperstave，andtheslagskullisformedonthestaveeasily．Theslagskullprotectsthestavefromtheheatattackinblastfurnace，reducestheheatlossofblastfurnaceandprolongsthestavecampaign．Asaresult，thecopperstavecanprolongblastfurnacecampaign．KEYWORDSblastfurnace，co

4、pperstave，temperaturefield1前言之一。如果设计的冷却器能够保证其热面温度很低，由于生铁成本占整个钢铁联合企业生产成本的保证冷却器前面始终有一层渣壳存在。由于渣壳的50％，因此降低生铁成本是当务之急。达到上述目导热性很差，这相当于在冷却器前面有一绝热层存的措施之一就是建设长寿高炉。在，减少了炉内热流损失，使冷却器与侵蚀因素隔当冷却水质量得到保证后，冷却器设计的合离，保护了冷却器免受侵蚀，而且这一绝热层又降低理与否成为影响冷却器寿命及至高炉长寿的最重要了冷却器的温度分布，从而形成了对冷却器的良性的因素之一[2。]。当冷却器处在高温或其内部温度分循环保护。由此可见，冷

5、却器的温度分布是长寿冷却布不断发生变化时，冷却器内部产生热应力，使得冷器研究的重要基础。通过选择冷却器的结构参数及却器热面产生裂缝，随之CO、碱金属及渣铁水侵制造材质可以有效地改变冷却器的温度场l5_。入；同时，机械破坏、炉料磨损及煤气粉尘冲刷等对长期以来，高炉冷却壁的设计基本上还是经验冷却器的破坏也会加速，冷却器最终被烧损。由此可性的，冷却壁内部参数的取得主要是对冷却壁进行见，高温及大的温差是影响冷却器寿命的关键因素解体调查后得出的。这些分析结果为冷却壁的改进*国家九五重大科拄攻关项目(9722501)联系人程束森，副教授。北京(100083)~L京科技大学冶金学院炼铁室维普资讯htt

6、p://www.cqvip.com第2期程素森等；高炉铜冷却壁传热分析提供了一定的依据，但缺乏理论依据和预见性。随着^(71)——温度为了1时导热系数，w／(m·℃)。计算机的出现和发展，包括冷却壁在内的炉墙以传(3)边界条件热学理论为基础的解析模型及数值计算应运而生，对称表面的热通量为零，即第二类边界条件；为冷却壁设计和优化提供了理论依据。应用传热理炉壳与大气之间是对流换热，即第三类边界条论和有限元方法开发了冷却器计算机软件，该软件件，换热系数为口=9．3+o．058Tw／(m·℃)。经过实验验证，证明了计算结果的可行性和有效式中71——炉壳表面温度，℃；性一。本文对铜冷却壁【”进行了

7、传热学分析，为我国在高炉内部，炉墙的内表面与高温煤气流之间开发铜冷却壁提供一些参考是通过对流方式进行传热的，对流换热系数为=2铜冷却璧冷却水流通道的选择232W／(m。·℃)。当水既不结垢也不腐蚀时，冷却水与冷却壁本3．2铜冷却壁温度场计算结果及分析体的对流换热系数可近似地表示为(1)铜冷却壁结构参数的改变对温度场的影响h一1／(R。+R。+R+R)(1)q；o．o234dO．~vo．4三釜R。一(1／a)(。／d．)(2)＼皇式中