一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110348156A(43)申请公布日2019.10.18(21)申请号201910648452.3(22)申请日2019.07.18(71)申请人河南理工大学地址454003河南省焦作市高新区世纪大道2001号(72)发明人肖磊王浩赵耀袁莉莉许宝玉汪成哲郝晓茹(74)专利代理机构郑州先风知识产权代理有限公司41127代理人张鹏辉(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)C21B7/20(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图12页(54)发明名称一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法(57)摘要本发明公开了一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，包括以下步骤：步骤一，确定仿真所用到的参数；步骤二，使用ANSYS获取旋转溜槽中刚体的质量和转动惯量张量；步骤三，使用ANSYS进行前处理，生成k文件；步骤四，对步骤三所生成的k文件进行计算，计算后生成计算结果；步骤五，将k文件的计算结果提交给图形界面软件，用于观察计算结果。该仿真方法可以获得炉料颗粒在旋转溜槽内任意时刻的运动状态，且结果更加直观和具体，将为炉料颗粒在溜槽内的运动规律、高炉内部炉料颗粒的布料规律、溜槽衬板受到炉料颗粒撞击时衬板的磨损状况等课题的研究提供一定的指导作用。CN110348156ACN110348156A权利要求书1/3页1.一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，确定仿真所用到的参数；步骤二，使用ANSYS获取旋转溜槽中刚体的质量和转动惯量张量；步骤三，使用ANSYS进行前处理，生成k文件；步骤四，对步骤三所生成的k文件进行计算，计算后生成计算结果；步骤五，将k文件的计算结果提交给图形界面软件，用于观察计算结果。2.根据权利要求1所述的一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，其特征在于，所述步骤一中需要确定的参数包括旋转溜槽衬板的形状与尺寸、炉料颗粒的粒径、旋转溜槽衬板的材料参数、旋转溜槽底板的材料参数、炉料颗粒的材料参数、炉料颗粒与旋转溜槽衬板之间的静摩擦系数与动摩擦系数、炉料颗粒相互之间的静摩擦系数与动摩擦系数。3.根据权利要求1或2所述的一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，其特征在于，所述旋转溜槽中的刚体为旋转溜槽底板，所述步骤二具体包括如下步骤：步骤（1），指定单元类型；步骤（2），定义旋转溜槽底板的材料；步骤（3），建立旋转溜槽底板的几何模型；步骤（4），为旋转溜槽底板的几何模型添加材料，并划分旋转溜槽底板的网格；步骤（5），计算并显示旋转溜槽底板的质量和转动惯量。4.根据权利要求3所述的一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，其特征在于，所述步骤二具体步骤如下：步骤（1），指定单元类型：采用solid164作为旋转溜槽底板的单元类型，使用ET语句进行设置；步骤（2），定义旋转溜槽底板的材料：定义一种材料，并指定该材料类型为刚体；将旋转溜槽底板的密度、弹性模量、泊松比作为材料的参数输入；步骤（3），建立旋转溜槽底板的几何模型：根据旋转溜槽底板的尺寸建立旋转溜槽底板的几何模型，选择Z轴作为旋转溜槽的旋转轴，根据倾动角的要求设置旋转溜槽的轴向方向与Z轴之间的夹角；步骤（4），为旋转溜槽底板的几何模型添加材料并划分旋转溜槽底板的网格：合适地指定溜槽底板的网格大小，将步骤（1）所建立的单元类型指定为溜槽底板的单元类型，将步骤（2）所建立的材料类型作为溜槽底板的材料类型，划分出溜槽底板的网格；步骤（5），计算并显示旋转溜槽底板的质量和转动惯量张量：采用VSUM语句显示旋转溜槽底板的质量和转动惯量张量，并做好相关数据的记录。5.根据权利要求1或2所述的一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，其特征在于，所述步骤三具体包括如下步骤：步骤a，指定单元类型；步骤b，定义材料参数；步骤c，建立几何模型；步骤d，划分网格；步骤e，复制出大量的炉料颗粒；2CN110348156A权利要求书2/3页步骤f，生成部件；步骤g，定义接触类型；步骤h，定义边界条件；步骤i，设置仿真时长和仿真时间步长；步骤j，指定k文件的文件名称，生成k文件。6.根据权利要求5所述的一种炉料颗粒在高炉旋转溜槽内部运动的仿真方法，其特征在于，所述步骤三的具体操作步骤如下：步骤a，指定单元类型：采用solid164作为仿真的单元类型，使用ET语句进行设置；步骤b，定义材料参数：指定三种材料，三种材料分别为炉料颗粒的材料、旋转溜槽衬板的材料、旋转溜槽底板的材料，其中，旋转溜槽底板的材料设置要与步骤二中计算旋转溜槽底板的质量和转动惯量张量时的材料设置一致；步骤c，建立几何模型：根据旋转溜槽的几何尺寸和旋转溜槽的倾斜角度建立旋转