Исследование в среде ANSYS ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В　ВОЗДУШНОЙ　ФУРМЕ　ДОМЕННОЙ　ПЕЧИ

摘要

Известно, что максимальные тепловые потери в воздушной водоохлаждаемой фурме доменной печи приходятся на дутьевой канал. Эффективным способом их снижения является установка теплоизолирующей керамической вставки. Теплоизолирующие вставки, установленные во внутренний стакан воздушных фурм для доменной печи No 5 ПАО 《Северсталь》, снижают тепловые потери через фурму на 30 %, а вставки, изолирующие большую часть внутренней поверхности рыльной части, дополнительно снижают тепловые потери через фурму на 26,2 %. С помощью программного комплекса ANSYS исследовано влияние конструкционных параметров на тепловые процессы в воздушной фурме доменной печи с теплоизолирующей вставкой. Для большей реалистичности моделирования в данной работе в качестве области моделирования рассматривалась вся воздушная фурма, включая контур водяного охлаждения. Выступ вставки в дутьевой канал на 2 мм улучшает перемешивание природного газа и дутья, способствует горению газа в дутьевом канале, что приводит к повышению тепловых потерь через дутьевой канал и снижению стойкости вставки. Для повышения стойкости вставки и снижения тепловых потерь через дутьевой канал обосновано применение удлиненной вставки переменной толщины, изменяющейся с 13 до 8 мм по направлению дутья, не выступающей в дутьевой канал и имеющей угол между нормалью к стенке внутреннего стакана и осью отверстия для подачи природного газа около 30°. Показано, что для получения максимального теплосодержания дутья, на которое влияет горение природного газа и тепловые потери с охлаждающей водой в дутьевом канале, предпочтителен вариант с удлиненной вставкой переменной толщины, изменяющейся с 10 до 8 мм по направлению дутья, и осью отверстия для подачи природного газа, перпендикулярной стенке внутреннего стакана.