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轻质耐酸浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响
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轻质耐酸浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响
添加时间:2021-3-3 点击(24)
  以某钢厂90t整体浇注钢包为研究对象,利用ANSYS软件建立三维有限元模型,采用数值模拟方法对钢包盛钢过程的温度分布规律进行研究,比较钢包内衬永久层采用铝镁耐酸浇注料和轻质耐酸浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响。研究结果表明:永久层采用轻质耐酸浇注料替代铝镁耐酸浇注料后,钢水平均温度提高7K,钢水温降速率降低0.35K/min,永久层温度梯度增加17.5K/mm,由于钢包外壳散热的减少每小时可以节能993.6MJ,折合标煤为33.9kg。数值模拟结果与测量数据基本吻合,其相对误差小于10%。钢包是处于炼钢和连铸之间直接盛装钢水的容器,是钢铁冶炼中重要的炉外精炼设备。随着二次精炼及连铸工艺的发展,钢水在钢包停留时间延长,钢水的温度变化直接影响转炉出钢温度、炉外精炼、连铸质量等整个工艺流程。近年来,钢包整体浇注工艺因操作简单、劳动力消耗少、内衬材料损耗小而得到迅速发展。目前国内中小型转炉钢包,大多采用铝镁耐酸浇注料整体内衬,其优点是整体性好、耐渣侵蚀、使用寿命长,但其导热系数高、散热损失大,导致钢水温降较大,给生产带来不利影响且能耗较高。整体浇注钢包内钢水温度的变化与内衬耐酸浇注料的技术进步密切相关,内衬永久层耐酸浇注料的改进是提高整体浇注钢包保温效果的重要途径。对使用三种不同永久层材料的钢包内衬温度场进行研究,结果表明永久层的隔热作用对于降低钢水温降速率影响显著;提出一种“绝热保温毡+保温隔热板”结构内衬并建立有限元模型对钢包保温性能进行模拟研究,结果表明采用新型结构内衬钢包钢水温度下降速率降低0.27K/而。建立三维稳态传热模型,将钢包永久层由低水泥耐酸浇注料改为轻质耐火隔热砖,结果表明钢包外壁平均温度降低443K,每小时节能折合标煤为39.9kg。本文以某钢厂90t整体浇注钢包为研究对象,利用ANSYSWorkbench14.0软件建立三维非稳态传热模型,采用数值模拟方法对钢包盛钢过程的传热行为和温度分布规律进行研究,重点比较内衬永久层采用铝镁耐酸浇注料和轻质耐酸浇注料两种材料时对钢包保温性能的影响,通过现场测试钢包外壁温度验证模型的可靠性。www.5556577.cn

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