典型文献
高炉冷却柱的设计优化与数值模拟
文献摘要：
在高炉炉役后期冷却壁完全损坏的情况下,一般采用冷却柱对其进行修复,而冷却柱的安装数量和安装位置几乎都是依靠现场技术人员的实践经验来确定.为了解决目前高炉冷却柱在一块炉壳上的安装数量和安装位置存在难以确定的问题,通过分析冷却柱安装数量和安装位置与冷却效果之间的关系,提出了一种充分利用冷却柱冷却性能的优化安装方法.首先以冷却柱的总热交换面积大于原冷却壁的总热交换面积为基本原理,通过计算冷却柱和原冷却壁的热交换面积,得到设定的一块炉壳上冷却柱安装数量为11个;其次以11个冷却柱安装位置的中心坐标为设计变量,利用格点法的基本原理建立计算最大冷却面积的优化数学模型,设置好约束条件后通过遗传算法在MATLAB软件中进行求解,得到了 91.68％的冷却柱冷却覆盖面积以及11个冷却柱排列的中心坐标;最后通过11个冷却柱的中心坐标建立三维模型,导入Fluent软件进行模型分析,经过充分迭代得到高炉冷却柱的温度场,并将3种排列的炉壳表面温度场进行对比.数值模拟结果表明,通过本方法得到优化排列的炉壳表面最高温度为73.34℃,平均温度为54.29℃,相比另外两种排列,最高温度分别降低了 14.69％和30.21％,平均温度分别降低了 13.33％和17.42％,有效提高了高炉冷却柱的冷却性能和利用效率.
文献关键词：
高炉;冷却柱;格点法;遗传算法;数值模拟
中图分类号：
作者姓名：
陈帅;李佳;罗石元;蔡田;张正东;国宏伟
作者机构：
武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北武汉430081;武汉科技大学精密制造研究院,湖北武汉430081;武汉钢铁股份有限公司,湖北武汉430080;苏州大学沙钢钢铁学院,江苏苏州215021
文献出处：
引用格式：
[1]陈帅;李佳;罗石元;蔡田;张正东;国宏伟-.高炉冷却柱的设计优化与数值模拟)[J].钢铁,2022(07):34-42
A类：
B类：
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AB值：
0.224024
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