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异常炉况下高炉铜冷却壁热态试验与数值模拟

在高炉铜冷却壁热态试验的基础上,建立铜冷却壁三维模型,模拟高炉正常生产时出现断水、低水速和较高炉气温度等异常炉况时铜冷却壁温度场分布.冶金能源Vo6No6L2.No.07v2oENERGYORFMETALLURGICALINDUsTRY异常炉况下高炉铜冷却壁热态试验与数值模拟郑建春宗燕兵苍大强(北京科技大学冶金与生态工程学院)摘要在高炉铜冷却壁热态试验的基础上,建立铜冷却壁三维模型,模拟高炉正常生产时铜冷却壁热态试验数值模拟异常炉况出现断水、低水速和较高炉气温度等异常炉况时铜冷却壁温度场分布.关键词ThraetaueiaiuainfblsuraecprsavemltsndnmrclsmltooatfncopeteibnraoiinnaomlcndtoZegJnhnZnabnCnanhnacuogYnigagD￣agi(colftlrilnclgaEgergSBShooaugadEoilniei,UT)MelcaocnnAbtatA3一dmodfbatfraecpetvasalhdbentetemaetsrcdolsuncoprseWasetbieadohhrlts.ssTrueslinheprtrflfoprsvabaenanracnin,hogtiao,tetmeaeidopeteWotndibomlodtshhmutuecasioscaeuhawtr—bek,lweoifcoigwaentaihtmprtrfa.sraovlctooltradurhgeeaueosynlgKewodcpetvtemaetnmeiailaoanr1cnioyrsoprsaehrlsurlsmutntcibomaodtn.i1前言在汕头建立了冷却壁热态试验基地,联合开发了高炉冷却壁热态试验台,对铜冷却壁热态特性进行测试,并在此基础上对不同型号的铜冷却壁的热态性能进行计算机模拟.该热态试验系统主要由4部分组成#168;2:冷却壁试验炉、油(.煤)燃烧室、水循环系统及数据采集系统,如图1所示.高炉长寿是当代炼铁技术进步的重要标志和组成部分.高炉炉腹和炉身下部热流冲击很大,工作环境十分恶劣,是高炉长寿的限制性环节,但决定其寿命的主要因素是该部位冷却器及炉衬耐火材料的寿命.铜冷却壁以其热损失小、工作稳定、可使用普通耐火材料、使用寿命长等优点,已成为新型的冷却设备.在热态试验的基础上.通过数值模拟方法来模拟铜冷却壁的热态性能,周期短,成本低,适用性强,因此成为测试高炉铜冷却壁热态性能的重要手段.此外,通过数值模拟,还可模拟热态试验不适宜进行的可能对铜冷却壁产生破坏性作用的异常炉况,如某条冷却水通道断水、较低冷却水流速和较高炉气温度等.2铜冷却壁热态试验热态试验用铜冷却壁材质为轧制铜板,外形尺寸为847mm#215;16m#215;20r(#215;厚#215;2ra10m宽a烟气北京科技大学与汕头华兴冶金备件厂合作,收稿日期：07一5720o—1郑建春(97一)博士生；003北京市.17,108试验室图1冷却壁热态试验炉