高爐冷卻壁的掛渣控制研究.pdf

1、高爐長(zhǎng)壽已經(jīng)成為當(dāng)代煉鐵技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志和組成部分。為了提高生產(chǎn)力、降低煉鐵成本，延長(zhǎng)高爐壽命已經(jīng)勢(shì)在必行。我國(guó)對(duì)高爐壽命的調(diào)查結(jié)果顯示，高爐冷卻壁安全工作是高爐長(zhǎng)壽的前提。在爐腹和爐腰高負(fù)荷區(qū)域，冷卻壁表面形成穩(wěn)定渣皮，能夠?qū)鋮s壁起到很好的保護(hù)作用。
　　本文以我國(guó)目前各大鋼廠廣泛應(yīng)用的冷卻設(shè)備(鑄鐵冷卻壁)為研究對(duì)象，采用ABAQUS軟件對(duì)掛渣鑄鐵冷卻壁進(jìn)行了非穩(wěn)態(tài)傳熱計(jì)算，在不同爐溫、不同冷卻水流速和不同冷卻水溫度條件下

2、對(duì)冷卻壁熱面溫度和渣皮厚度的變化等進(jìn)行分析，并對(duì)爐溫突然升高時(shí)渣皮的脫落過(guò)程進(jìn)行模擬。計(jì)算結(jié)果表明：當(dāng)水速為3m/s、爐溫為1200℃時(shí)，鑄鐵冷卻壁熱面溫度為315℃，渣皮最大厚度為43.6mm；當(dāng)爐溫為1350℃時(shí)，熱面溫度為815℃，渣皮最大厚度為6.7mm，與實(shí)際數(shù)據(jù)基本吻合。當(dāng)爐溫從低于1200℃突然升到1250℃時(shí)，熱表面渣皮迅速脫落，經(jīng)過(guò)22min后再次形成厚度為23.8mm的穩(wěn)定渣皮。當(dāng)爐溫為1300℃時(shí)，將水速控制在5m

3、/s左右，水溫控制在20℃左右，就可以保證壁體表面渣皮厚度大于14mm，使得冷卻壁工作在安全范圍內(nèi)。當(dāng)爐溫為1250℃時(shí)，將水速降低到1m/s左右，水溫上升到40℃左右，既可保證冷卻壁安全工作，又可降低投入成本。
　　本文不僅解決了目前冷卻壁研究中無(wú)法確定渣皮厚度的問(wèn)題，而且定量的得出在不同工況下，如何控制冷卻水水速和冷卻水溫度，使得壁體熱面溫度處于安全工作范圍內(nèi)，避免冷卻壁在工作過(guò)程中由于溫度過(guò)高和經(jīng)受熱沖擊疲勞而發(fā)生相變開(kāi)裂，