高炉炉腹区域铸铜冷却壁的数值模拟及结构优化

采用有限元分析技术,通过热-结构耦合的数值模拟方法分析比较了高炉炉腹区域铸铜冷却壁的进水管凸台改进前后的温度场、应力场及热变形情况,证明了进水管凸台结构改进后的铸铜冷却壁具有更好的冷却性能和更低的破损概率。然后以改进型铸铜冷却壁为计算模型,对影响其温度场和应力场的相关因素进行进一步的数值模拟,以优化铸铜冷却壁的结构。

基于响应面法炉腹异型管铜冷却壁的长寿技术优化

基于传热学理论,对近年来出现的高炉炉腹区异型管(椭圆型、矩型、双圆型、三圆型及正六边型)铜冷却壁传热模型进行参数化建模,基于冷却壁传热特性对冷却水管进行管型最优选择;模拟正常工况对开炉初期冷却壁镶砖热面未覆盖渣皮的传热模型进行热-结构耦合分析,利用响应面法得到各参数对铜冷却壁力学特性的相互影响规律.将响应面法与NSGA-Ⅱ遗传算法相结合对炉腹结构参数及长寿技术进行优化,优化后的炉腹结构在传热特性和力学性能方面均得到明显改善,结果证明所建模型和参数化计算程序可用作炉腹结构长寿技术的优化设计和评估.