石油化学工业炉耐火纤维喷涂炉衬的计算机辅助设计

提出了一种耐火纤维喷涂炉衬的计算机辅助设计方法,给出了耐火纤维喷涂炉衬材料导热系数的温度依赖关系的计算机拟合方程式, 在此基础上进行了炉衬厚度及其内部温度分布的计算机设计与计算.对两个石化工业炉案例进行的分析核算表明,采用计算机辅助设计方法简便,结果可靠,具有实用性.     

不同冷却壁与炭砖组合结构高炉炉缸的温度场分布

本文以武钢高炉炉缸为基础,建立了不同冷却壁选型和炭砖结构炉缸的传热数学模型,并对各炉缸在烘炉、全炉役周期及炉缸自保护期的温度场进行模拟研究。结果表明,烘炉阶段通过调节冷却壁水速或水温均无法使炭捣料层温度达到其固结温度,需采用停水烘炉才能有效改善炭捣料层的固结效果;不同结构炉缸在炉役初期,当炉衬残余厚度相同时,炭砖热端温度较为接近;当炭砖热面温度降至1150℃,铸铁冷却壁+大块炭砖结构炭砖残余厚度最小,铸铜冷却壁+复合炭砖结构炭砖残余厚度最大。综合考虑使用效果和材料成本等因素,建议新建或改造高炉炉缸采用性价比高的铸铁冷却壁并搭配使用大块炭砖或复合炭砖结构。     

影响高炉炉墙热负荷的因素分析

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.     

役后铝镁碳砖再生料应用于Al2O3-SiC-C质浇注料

以8～5 mm、5～3 mm、3～1 mm和＜74 μm役后铝镁碳残砖再生料为原料,部分替代同种规格Al2O3-SiC-C质浇注料中的高铝矾土熟料配料量,通过对材料的烧结性及抗钢渣侵蚀性等性能的测试分析,探讨了铝镁碳砖再生料的引入粒度和用量对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影响规律.结果表明,随着铝镁碳砖再生料粒度的减小和用量的增加,Al2O3-SiC-C质浇注料烧后气孔率、常温抗折(耐压)强度和高温抗折强度逐步降低,抗钢渣侵蚀性逐渐变差.在试验用料组成范围内,以引入8～5mm役后铝镁碳残砖再生料的Al2O3-SiC-C质浇注料的综合性能最好.     

炼铁用代用熔剂

上钢一厂高炉生产过程中,去年七月份以来采用转炉炉衬废砖取代白云石做溶剂,效果明显。由沥青与白云石烧制而成的转炉炉衬砖,含 MgO45%,而白云石中 MgO 为20%。该厂高炉每天加料160批,每批原来加300公斤白云石,现在用150公斤废转炉衬砖代替。采用废炉衬砖做熔剂后,不仅节省了大量白云石,而且焦比也降低了10公斤。以前炉衬废砖除了     

燃油坩埚炉化铝节能技术研究

通过全面热工测试,揭示了原用坩埚炉耗能高的原因;借助模拟试验研究为新型炉结构设计提供了有益的参考;建立数学模型及电子计算机的计算为炉体轻型化选择了最佳炉衬厚度和新材料;在综合热工理论指导下设计的新坩埚其节油率为45.2%,热效率高于33%,每公斤铝单位热耗低于710.1kcal     

厚炉衬中频感应炉及其应用前景

针对中频感应炉炉衬过薄问题,设计了一种全新的电路拓扑感应加热中频电源. 验证了半Q值谐振中频感应加热电源具有Q值越高输出功率越大的反常功率输出特性. 应用该电源的中频感应炉炉衬厚度达到了炉膛直径的1/4,试验了内层110mm镁砂砖砌筑、外层90mm石英砂打结的双层结构炉衬. 试验数据表明,这种具有双层厚炉衬结构的感应炉可以大大提高中间包的炉衬寿命,被广泛应用于熔炼、冶炼、感应透热等领域.     

高炉非金属冷却壁用耐火浇注料合理配置的研究

针对高炉各部位使用条件的差异,对高炉非金属冷却壁用耐火浇注料的合理配置进行了研究.结果表明,在炉身工作温度低于800 ℃的上部选用矾土水泥结合的高铝质浇注料;在800-1 000 ℃的炉身下部选用纯铝酸钙水泥结合的高铝质浇注料;在工作温度高,渣侵蚀比较严重的炉腰部位用抗侵蚀性好,冷却强度大的纯铝酸钙水泥结合高铝-碳化硅质浇注料.     

水厂污泥制备可吸附污染物的生态透水砖

污泥制砖是现阶段污泥资源化、稳定无害化、产业化途径之一。采用黏土作为黏结材料添加到给水厂污泥中烧结透水砖;并对制备的烧结砖吸附水体中污染物的性能进行了试验。用黏土作为添加剂加入到水厂污泥中制备透水砖的最佳条件是给水厂污泥、黏土和石英砂的比例分别为40%、30%、30%,在30 MPa的压力下压制成砖坯,烧成温度为1 100℃,保温时间为3 h,制成品抗压强度达到32. 7 MPa,透水系数为1. 06×10~(-2)cm/s,满足透水砖标准的要求。在实际生产中,为了尽量多地利用给水厂污泥,可将污泥的比例控制在45%左右,粗骨料标准砂的粒径控制在0. 8～1. 2 mm之间,水厂污泥筛分至0. 3 mm左右,黏土筛分至0. 125 mm左右。烧结砖吸附水中污染物试验表明,震荡吸附60 h后,其对初始浓度分别为158 mg/L、6. 17 mg/L和10. 86 mg/L的COD、NH_4~+-N和TP的去除率分别为25%、30%和57%。     

高炉灌浆过程炉衬应力分布规律

高炉灌浆补炉是高炉炉体维护的重要技术手段之一,目前国内的灌浆实践均根据经验进行,经常出现炉壳发热、烧红、炉墙顶穿、泥浆料通过砖缝渗入铁液引起爆炸等事故。本文基于有限元理论及弹性力学理论,利用ANSYS软件建立了灌浆过程炉衬应力计算模型,计算了不同灌浆压力、灌浆面积及灌浆位置等条件下炉衬的应力分布。研究发现：灌浆压力的增大仅引起炉衬内最大应力值的变化,不会造成应力穿透,条件允许的情况下可适当增大灌浆压力;单孔灌浆量的增大将导致炉衬应力集中位置向炉内迁移,应采用“少量、多孔”的灌浆操作方针;在炉衬最薄位置灌浆时易造成炉衬热面开裂,应避免在此位置灌浆。模型应用实例表明,本模型计算准确且对灌浆过程的指导是合理有效的。     

有色金属节能熔化保温炉的研制

本文介绍了一种用硅酸铝耐火纤维毡作为保温绝热材料，硅碳棒作为发热元件，采用可控硅和ＸＭＴ温度数字显示表组成的控制系统的新型熔化炉．它具有节能、加热速度快、热效率高、保温性能好、造型美观、维修方便和操作简单等优点     

电磁出钢系统中感应加热线圈工况温度分析

为了将电磁出钢系统应用于实际生产,提出一种能让该系统使用的感应加热线圈在高温水口砖内正常工作的隔热方法.利用数值模拟方法考察了300t电磁出钢系统用钢包水口座砖的热流密度以及有无隔热层条件下置入在水口座砖内的感应加热线圈的工况温度.结果表明,无隔热层条件下线圈在高温水口座砖内无法使用,而在线圈的顶部及内外两侧布置一层隔热材料可以有效地降低线圈的工况温度;隔热层的厚度和导热系数均影响线圈的工况温度,当隔热层厚度为40mm,导热系数为003W/(m·℃)时,线圈的最高工况温度由原来的1187℃降至467℃,满足线圈的工况温度要求.     

废杂铝熔化再生工序的能耗模型

随着对工业节能和环保要求的不断提高,废杂铝回收和再生过程的能效研究受到了广泛关注.分析了在熔化工序中各主要因素对能耗的影响,建立了废杂铝熔铸过程熔化工序的能耗理论模型.以燃气炉为主要熔炼设备,将熔化工部能耗分为目标物料耗能、均匀化搅拌耗能和其他形式耗能,并分别建立了他们的定量计算公式.通过对比批式单体炉和连续双室炉的设备和工艺差异,分析了主要影响因素对二者能耗的影响程度和趋势,发现双室炉较单体炉具有10%以上的节能能力.     

北京地区农村住宅墙体外保温改造效益分析

对墙体进行外保温改造是降低农村建筑供暖能耗的重要手段。利用De ST-h软件,通过建立北京地区农村住宅典型模型,模拟了页岩多孔砖、钢筋混凝土和加气混凝土墙体的外墙外保温改造效果。利用全寿命周期费用评价方法,计算得出了三种墙体使用膨胀聚苯板进行保温改造时的经济保温层厚度分别为60、80、40 mm,并对外墙保温改造的经济效益和环境效益做出了评价。     

高炉镶砖冷却壁温度场研究

开发了一个三维柱坐标系下冷却壁传热计算的计算机软件。应用该软件在给定的假设条件下研究了高炉镶砖冷却壁的温度分布情况，同时研究了炉内对流换热系数、冷却水速度、水管间距及砖衬厚度对冷却壁及耐火材料温度分布的影响。     

LY-12铝合金熔化的临界碰撞速度

借助于二级轻气炮,实现了ＬＹ－１２铝合金弹丸以４￣６ｋｍ／ｓ的速度对铝双层板的超高速碰撞。对ＬＹ－１２铝合金球形弹丸超高速冲击铝双层板熔化的临界条件进行了研究。     

侧喷加热铝材退火炉内流场与温度场数值模拟

采用热传导模拟实验研究铝卷层与层之间接触热阻对铝材退火的影响。根据实验结果分析,改变现有径向加热铝材退火炉内循环空气的流动方向,采用轴向对流换热方式,设计侧喷加热铝材退火炉,建立侧喷加热铝材退火炉三维仿真模型。利用CFD软件FLUENT,采用标准k-ε湍流模型,对侧喷加热铝材退火炉内气体流动和传热问题进行数值模拟研究。研究结果表明:与径向传热方式相比,轴向传热方式退火速度快,铝卷芯部与外部表面之间的温差小;侧喷加热铝材退火炉内气体流动顺畅,对流换热均匀,炉温温差控制在-1～1K,满足退火工艺对炉温均匀性的要求。     

造纸压榨毛毯抗起毛性能影响因素的分析

通过起毛试验模拟造纸压榨毛毯在纸机上使用过程中纤维从压毯结构中游离出来的情况，从结构角度出发对影响压毯抗起毛性能的因素进行了分析。对不同规格压毯进行了分组比较试验，并对个别因素做了进一步试验验证.结果表明，压毯底网经纱密度、针刺密度的增加均有利于压毯抗起毛性能的改善，且压毯底网的叠层结构较单层结构对压毯非织层纤维具有更好的夹持固结作用，热定型和化学处理也对压毯的抗起毛性能起着积极作用，而低熔点纤维的使用效果并不明显。