高炉冷却壁的传热学分析 被引量：54

1

作者 程素森 薛庆国 +1 位作者 苍大强 杨天钧 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期11-13,共3页

应用传热学理论计算分析了高炉冷却水的稳定性、冷却水的水速、冷却水管与冷却壁本体的间隙及冷却壁的高度对长寿高效高炉冷却壁寿命的影响。

关键词 高炉 冷却系统 传热学分析 冷却壁

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高炉铜冷却壁传热分析 被引量：46

2

作者 程素森 杨天钧 +2 位作者 杨为国 全强 吴起常 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期8-11,共4页

利用自行开发的冷却器计算机软件 ,计算了铜冷却壁温度场。计算结果表明 :铜冷却壁能够有效地降低炉内一侧冷却壁热面温度 ,使其表面能够迅速凝固一层渣铁壳 ,从而减小炉墙热量损失和延长冷却器寿命 ,最终延长高炉寿命。

关键词 高炉 铜冷却壁温度场 传热 炼铁

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步进梁式加热炉内的板坯温度场数值模拟 被引量：34

3

作者 青格勒 程素森 +1 位作者 杨天钧 李士琦 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期164-168,共5页

建立了三段步进梁式加热炉内加热的板坯物理模型和数学模型,用全隐式有限差分法对数学模型进行了离散化,同时运用软件工程的理论,编制了加热炉内板坯温度场计算软件,计算结果表明,在保证板坯加热质量的前提下,提高加热炉预热段温度、板... 建立了三段步进梁式加热炉内加热的板坯物理模型和数学模型,用全隐式有限差分法对数学模型进行了离散化,同时运用软件工程的理论,编制了加热炉内板坯温度场计算软件,计算结果表明,在保证板坯加热质量的前提下,提高加热炉预热段温度、板坯入炉温度和炉气黑度有利于提高加热效率,缩短板坯在加热炉内的加热时间,降低板坯氧化烧损量和延长炉子寿命。 展开更多

关键词 步进梁式加热炉 板坯 温度场 数值模拟 全隐式有限差分法 连铸 钢铁生产

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高炉铜冷却壁的热变形 被引量：26

4

作者 石琳 程素森 张利君 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2040-2046,共7页

根据某高炉使用的镶砖铜冷却壁建立了全尺寸三维模型。以有限元为手段,采用热、结构耦合的方法计算了高温状态下铜冷却壁的应力和应变,计算结果与热态实测数据基本吻合。计算结果表明:铜冷却壁在高炉炉况下的基体温度以及由此产生的热... 根据某高炉使用的镶砖铜冷却壁建立了全尺寸三维模型。以有限元为手段,采用热、结构耦合的方法计算了高温状态下铜冷却壁的应力和应变,计算结果与热态实测数据基本吻合。计算结果表明:铜冷却壁在高炉炉况下的基体温度以及由此产生的热应力都不足以使其很快产生裂纹。通过计算比较得出,铜冷却壁在高炉中的热变形趋势不仅与其温度分布有关,也与安装冷却壁的方式和定位销位置有关,计算结果为高炉铜冷却壁的安装设计提供了依据。 展开更多

关键词 高炉 铜冷却壁 应力应变

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高炉铜冷却壁的研制 被引量：20

5

作者 杨天钧 程素森 +1 位作者 吴启常 佘克事 《炼铁》 北大核心 2000年第5期19-21,共3页

通过对铜冷却壁的传热进行全面分析,认为高炉采用铜冷却壁冷却是安全有效的,并提出了有关铜冷却壁材质选择和制造工艺等方面的建议。

关键词 高炉 铜冷却壁 材质 传热分析 研制

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蓄热式加热炉流场的数值模拟 被引量：16

6

作者 杨湘 程素森 +3 位作者 郭汉杰 吴光亮 李士琦 朱荣 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期135-138,共4页

利用大型软件CFX建立了蓄热式加热炉炉内速度场的数学模型.采用k-ε模型数值模拟炉内的湍流流动,分析喷口几何形状及尺寸,喷口的分布位置等对炉内的速度分布的影响.计算结果为,蓄热式加热炉炉内流场与传统加热炉迥然不同,流场分布有利... 利用大型软件CFX建立了蓄热式加热炉炉内速度场的数学模型.采用k-ε模型数值模拟炉内的湍流流动,分析喷口几何形状及尺寸,喷口的分布位置等对炉内的速度分布的影响.计算结果为,蓄热式加热炉炉内流场与传统加热炉迥然不同,流场分布有利于燃料和助燃空气的混合,符合高温低氧燃烧的的流场分布.另外,影响炉内速度场的因素有炉型结构、喷口几何形状与尺寸及喷口的分布位置等. 展开更多

关键词 蓄热式加热炉 流场 数值模拟 湍流流动 速度场 高温空气燃饶 炉型结构

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高炉铜冷却壁自保护能力的实现 被引量：21

7

作者 钱亮 程素森 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1052-1057,共6页

讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具... 讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具备很好的挂渣能力,但在高炉生产过程中实现冷却系统的“自保护”能力以达到长寿高效,还必须提供好的挂渣环境.分析了挂渣环境的诸因素,给出了煤气温度变化时炉墙温度场的变化规律. 展开更多

关键词 高炉 铜冷却壁 自保护 挂渣

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长寿高炉设计指标及设计方案评价系统初探 被引量：17

8

作者 程素森 杨天钧 +2 位作者 薛庆国 杨为国 高小武 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期10-13,共4页

长寿高炉技术是降低炼铁成本 ,提高钢铁企业经济效益的重要手段。在对高炉炉衬破损原因分析的基础上 ,提出了高炉 15年寿命的主要技术指标及设计方案评价系统 ,应用该系统进行了计算机仿真 。

关键词 高炉寿命 设计方案 评价系统 设计指标

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冷却水水垢对冷却壁冷却能力影响的传热学分析 被引量：16

9

作者 程素森 马祥 杨天钧 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2002年第7期16-19,共4页

建立了高炉冷却壁冷却水与冷却壁体综合传热系数的数学模型。计算表明 :钻孔冷却壁的综合传热系数是铸管冷却壁的 2 0多倍。冷却水的水垢对冷却壁的冷却能力有重要影响 ,这种影响对钻孔冷却壁更加严重。因此 ,对于长寿高炉来说 。

关键词 冷却水 水垢 冷却壁 冷却能力 传热学分析 高炉 综合传热系数 数学模型

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高炉铸铜冷却壁的热性能分析 被引量：17

10

作者 石琳 程素森 +1 位作者 阮新伟 许良友 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期13-16,21,共5页

系统分析了高炉用新型埋管式铸铜冷却壁的热态性能及热变形。热态试验结果表明,铸铜冷却壁与轧制铜冷却壁在热态性能上没有大的区别,冷却能力很好,壁体与埋管间没有气隙热阻。以有限元为手段,采用热-结构耦合的方法计算了高温状态下铸... 系统分析了高炉用新型埋管式铸铜冷却壁的热态性能及热变形。热态试验结果表明,铸铜冷却壁与轧制铜冷却壁在热态性能上没有大的区别,冷却能力很好,壁体与埋管间没有气隙热阻。以有限元为手段,采用热-结构耦合的方法计算了高温状态下铸铜冷却壁的温度分布、应力和应变,模拟计算结果与热态实测数据基本吻合。计算结果表明,铸铜冷却壁在高炉炉况下的基体温度以及由此产生的热应力都不足以使其很快产生裂纹,能满足长寿高炉的要求。 展开更多

关键词 高炉 温度分布 埋管式铸铜冷却壁 应力应变

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高炉炉墙热负荷的传热学分析和研究 被引量：14

11

作者 程素森 杨天钧 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期5-8,共4页

应用传热学理论计算了冷却器设计参数、炉衬厚度、渣铁凝固层厚度以及对流换热系数对炉墙热负荷的影响。结果表明 :高炉炉墙的热负荷与冷却水管直径、冷却水管间距和镶砖的导热系数成正比 ,与冷却水管距冷却壁热面的距离、镶砖厚度和面... 应用传热学理论计算了冷却器设计参数、炉衬厚度、渣铁凝固层厚度以及对流换热系数对炉墙热负荷的影响。结果表明 :高炉炉墙的热负荷与冷却水管直径、冷却水管间距和镶砖的导热系数成正比 ,与冷却水管距冷却壁热面的距离、镶砖厚度和面积成反比 ;改变冷却壁的设计参数虽然使炉墙的热负荷增大 ,但炉墙的热面工作温度却反而降低。 展开更多

关键词 传热学 高炉 炉墙 热负荷 冷却器

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铜冷却壁炉墙内型管理传热学反问题模型 被引量：14

12

作者 钱亮 程素森 +2 位作者 李维广 沈海波 张劲草 《炼铁》 北大核心 2006年第2期18-22,共5页

铜冷却壁要长期安全地工作,在其热面必须有渣皮覆盖；同时铜冷却壁的高导热能力很可能导致炉墙结瘤,因此,对炉墙监控有利于高炉长寿,同时也是实现长寿和高效的结合点。结合首钢高炉的现场实际情况,采用传热学反问题的方法,开发了铜冷却... 铜冷却壁要长期安全地工作,在其热面必须有渣皮覆盖；同时铜冷却壁的高导热能力很可能导致炉墙结瘤,因此,对炉墙监控有利于高炉长寿,同时也是实现长寿和高效的结合点。结合首钢高炉的现场实际情况,采用传热学反问题的方法,开发了铜冷却壁炉墙内型管理模型,对渣皮状况进行跟踪,从而为高炉操作提供依据和条件,有利于避免铜冷却壁裸露、炉墙结瘤等异常发生。 展开更多

关键词 铜冷却壁 内型管理 反问题 模型

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首钢迁钢1号高炉长寿设计 被引量：13

13

作者 钱世崇 程素森 +1 位作者 张福明 张键 《炼铁》 北大核心 2005年第1期6-9,共4页

通过讨论炉底炉缸长寿技术的发展历程,总结首钢高炉长寿经验,提出高炉炉缸炉底长寿设计的思想和理念——控制炉缸炉底的“象脚状”侵蚀,避开炉缸的过度侵蚀,使炉缸炉底侵蚀向“锅底状”侵蚀的方向发展。首钢迁钢 1号高炉炉缸炉底的设计... 通过讨论炉底炉缸长寿技术的发展历程,总结首钢高炉长寿经验,提出高炉炉缸炉底长寿设计的思想和理念——控制炉缸炉底的“象脚状”侵蚀,避开炉缸的过度侵蚀,使炉缸炉底侵蚀向“锅底状”侵蚀的方向发展。首钢迁钢 1号高炉炉缸炉底的设计,结合数学模型计算,实现了长寿设计。 展开更多

关键词 炉缸 高炉长寿 炉底 开炉 长寿技术 首钢 侵蚀 发展历程 过度 经验

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冷却壁高炉炉墙温度场的数值模拟(I)──耐火材料种类及其侵蚀程度对炉墙温度场的影响 被引量：11

14

作者 薛庆国 高小武 程素森 《北京科技大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期127-130,共4页

利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对冷却壁高炉炉墙的温度场进行了数值模拟，研究了不 同的砖衬材质及其侵蚀程度对炉墙温度场的影响．并在此基础上探讨了高炉炉身下部破损的 基本原因及过程．结果表明：冷却壁凸台的冷却能力不足导致了凸... 利用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对冷却壁高炉炉墙的温度场进行了数值模拟，研究了不 同的砖衬材质及其侵蚀程度对炉墙温度场的影响．并在此基础上探讨了高炉炉身下部破损的 基本原因及过程．结果表明：冷却壁凸台的冷却能力不足导致了凸台前砖衬热面温度始终高于 其受化学侵蚀的临界温度，不可能存在稳定的砖衬层． 展开更多

关键词 冷却壁 温度场 耐火材料 高炉 炉墙 数值模拟

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陶瓷垫对高炉炉底抗侵蚀能力的研究 被引量：13

15

作者 钱亮 程素森 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2005年第11期16-20,共5页

在炉缸底部炭砖热面筑砌一层陶瓷垫,直接影响炉底渣铁凝固层的形成。讨论了炉底的结构问题,在高炉投入运行初期,现行的炉底不可能形成凝固壳,但可以形成一定厚度的两相区。建立了炉缸炉底传热学模型,应用该模型的计算结果表明:在生产初... 在炉缸底部炭砖热面筑砌一层陶瓷垫,直接影响炉底渣铁凝固层的形成。讨论了炉底的结构问题,在高炉投入运行初期,现行的炉底不可能形成凝固壳,但可以形成一定厚度的两相区。建立了炉缸炉底传热学模型,应用该模型的计算结果表明:在生产初期,合适的陶瓷垫参数能够提高炉底的抗侵蚀能力,减缓炉底的侵蚀速度,延长高炉寿命。 展开更多

关键词 高炉操作 炉缸炉底 陶瓷垫 两相区 温度场

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异常炉况高炉冷却板及炉衬非稳态温度场 被引量：8

16

作者 程素森 孙磊 杨天钧 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期360-365,共6页

以鞍钢新一号3200m3高炉冷却设备采用的冷却板为研究对象,探讨了异常炉况给冷却板寿命带来的危害,建立了异常炉况高炉冷却板及炉衬三维非稳态温度场数学模型,计算了当渣皮脱落、炉内煤气流温度突然升高、边缘气流发展时冷却板的温度变化... 以鞍钢新一号3200m3高炉冷却设备采用的冷却板为研究对象,探讨了异常炉况给冷却板寿命带来的危害,建立了异常炉况高炉冷却板及炉衬三维非稳态温度场数学模型,计算了当渣皮脱落、炉内煤气流温度突然升高、边缘气流发展时冷却板的温度变化,以及冷却水流速和渣层厚度对冷却板最高温度及热量损失的影响. 展开更多

关键词 高炉 冷却板 炉衬 异常炉况 温度场

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正常炉况下炉衬和冷却板稳态温度场的研究 被引量：10

17

作者 程素森 孙磊 杨天钧 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期14-17,共4页

鞍钢新 1号 32 0 0 m3高炉采用冷却板作为冷却设备 ,优化冷却板材质及结构是高炉长寿的基础。优化的目的就是尽可能降低冷却板前端温度 ,保证凝结一层渣铁壳。建立了冷却板及炉衬三维稳态温度场数学模型 ,开发了冷却板及炉衬温度场计算... 鞍钢新 1号 32 0 0 m3高炉采用冷却板作为冷却设备 ,优化冷却板材质及结构是高炉长寿的基础。优化的目的就是尽可能降低冷却板前端温度 ,保证凝结一层渣铁壳。建立了冷却板及炉衬三维稳态温度场数学模型 ,开发了冷却板及炉衬温度场计算软件 ,研究了冷却板材质导热系数、壁厚、冷却水流速等参数对温度场变化的影响 。 展开更多

关键词 高炉 冷却板 炉衬 温度场 计算软件 炼铁

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影响高炉炉墙热负荷的因素分析 被引量：8

18

作者 程素森 杨天钧 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期407-409,共3页

应用传热学原理建立了高炉炉墙温度场数学模型,应用数值模拟方法分析了冷却水管直径和间距、冷却水管至冷却壁热面的距离,镶砖导热系数、镶砖厚度和面积,炉衬厚度,渣铁凝固层厚度及对流换热系数对炉墙热负荷的影响.结果认为,降低炉墙热... 应用传热学原理建立了高炉炉墙温度场数学模型,应用数值模拟方法分析了冷却水管直径和间距、冷却水管至冷却壁热面的距离,镶砖导热系数、镶砖厚度和面积,炉衬厚度,渣铁凝固层厚度及对流换热系数对炉墙热负荷的影响.结果认为,降低炉墙热阻是增大炉墙热负荷的重要途径. 展开更多

关键词 高炉炉墙 温度场 数学模型 热负荷 冷却器 数值模拟 冷却壁 炉墙热阻 影响因素

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考贝式热风炉拱顶空间烟气分布的数值模拟 被引量：9

19

作者 胡日君 程素森 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期338-342,共5页

应用大型商用计算流体力学软件CFX4·3,选用k-ε湍流模型和SI MPLE算法对新钢1200m3高炉考贝式热风炉拱顶空间内烟气分布进行了数值模拟计算.模拟结果表明:悬链线形拱顶比半球形拱顶的烟气分布均匀;在一定范围内,随着悬链线形拱顶... 应用大型商用计算流体力学软件CFX4·3,选用k-ε湍流模型和SI MPLE算法对新钢1200m3高炉考贝式热风炉拱顶空间内烟气分布进行了数值模拟计算.模拟结果表明:悬链线形拱顶比半球形拱顶的烟气分布均匀;在一定范围内,随着悬链线形拱顶高度的增加,在蓄热室横截面上的烟气分布趋于一定程度的均匀. 展开更多

关键词 考贝式热风炉 烟气分布 数值模拟 k-ε双方程 SIMPLE算法

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冷却水管表面合金化球墨铸铁冷却壁的热态实验研究 被引量：10

20

作者 石琳 程素森 +1 位作者 冯力 沈猛 《炼铁》 北大核心 2006年第2期26-29,共4页

为了满足高炉长寿的需要,开发了一种具有高冷却性能的铸铁冷却壁。热态实验结果表明,这种铸铁冷却壁的冷却能力明显大于普通铸铁冷却壁,能够承受100kW/m^2的热流密度。由于该种冷却壁具备冷却能力大、造价低等优点,因此有着很好的工业... 为了满足高炉长寿的需要,开发了一种具有高冷却性能的铸铁冷却壁。热态实验结果表明,这种铸铁冷却壁的冷却能力明显大于普通铸铁冷却壁,能够承受100kW/m^2的热流密度。由于该种冷却壁具备冷却能力大、造价低等优点,因此有着很好的工业应用前景。研究认为,在炉腹及炉身下部高热负荷区使用铜冷却壁,炉身中、上部正常热负荷区使用冷却水管表面合金化铸铁冷却壁,可以实现炉腹、炉腰冷却壁寿命与其他部位冷却壁寿命同步的高炉长寿目标。 展开更多

关键词 高炉 冷却水管表面合金化 铸铁冷却壁 热态实验

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