钢铁企业水资源管理控制系统设计与应用

在钢铁企业中,能源管控中心的水资源管理控制系统负责全厂水资源的监控、管理、分析和调度。通过对水资源管理控制系统的优化设计,可以保证钢铁企业的用水安全,并逐步优化水资源的配置,实现节能减排的目标。

热风炉热风竖管底板结构强度有限元分析

为设计更薄的热风炉热风竖管底板,解决试验结果和经验公式计算结果无法反映其实际受力情况的问题,用ANSYS分析某底板的结构强度.根据该底板的结构几何模型建立有限元模型,采用SOLID 185单元划分网格.分析中不考虑固定支座处的滑动;设定砖载荷、上部竖管自重载荷、内压载荷、温度载荷等边界条件.对底板、底板下部筋板、筒体和筒体外围筋板的应力与位移分布的分析表明:底板及其筋板与竖管筒体连接处易出现应力集中现象;在热膨胀和内压的作用下,最大位移出现在底板下部筋板与筒体交界处、筒体自由边界处和筒体外围筋板的上部.计算结果表明该底板能满足结构强度要求.

旋风除尘器流场仿真分析

为分析旋风除尘器的速度场和分离效率,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法研究典型的旋风除尘器的强旋流场.用ANSYS Workbench提供的Geometry和Mesh软件进行三维几何建模和非结构网格划分,以高炉煤气的除尘为例进行流场仿真.湍流模拟采用雷诺应力模型,分离效率预测采用基于拉格朗日方法的离散相模型(Discrete Phase Model,DPM).通过分析压力场和速度场的分布,得到旋风除尘器中的内、外旋流结构;该结构并非完全稳定,涡轴存在一定的摆动.仿真结果表明选用的旋风除尘器模型对高炉煤气有良好的除尘效率.

全氢罩式退火炉CAE仿真

为进行全氢罩式退火炉的研制和工艺优化,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法仿真计算其整个加热过程.根据全氢罩式退火炉加热机理建立CAE仿真模型,仿真计算其流场和温度场;采用标准k-ε模型计算炉内三维湍流流动过程的湍流脉动;采用FLUENT的组分输运与化学反应模型模拟炉内化学反应,其中湍流化学反应相互作用采用涡-耗散(Eddy Dissipation,ED)模型.将该CAE仿真模型用于某钢厂的全氢罩式退火炉,得到钢卷加热特性曲线,该曲线与理论退火曲线吻合良好,证明该CAE仿真模型的正确性.

高炉环缝洗涤器流场和阻力特性数值模拟

为预测高炉环缝洗涤器(Annular Gap Scrubber,AGS)内部流场和阻力特性,采用CFD仿真方法建立AGS的二维轴对称CAE仿真模型.实测数据检验表明该模型的仿真偏差在10%以内,可以满足工程应用需求.对高炉AGS的多工况仿真结果表明,喷水引起的压力损失增加约占总压差的40%～70%;水滴撞击环缝内锥壁面且撞击区域集中,易造成内锥磨损.CAE仿真得到的阻力特性已成功应用于国内首套自主研发的高炉AGS.