高爐耐材侵蝕簡(jiǎn)易計(jì)算

5.2剩余厚度計(jì)算高爐爐底、爐缸安全與否就成為決定高爐壽命長(zhǎng)短的最主要因素，其被侵蝕進(jìn)度，殘留剩余量是煉鐵操作者非常關(guān)心的。其實(shí)，對(duì)于微機(jī)模型顯示機(jī)理，是傳熱導(dǎo)熱定律的應(yīng)用。通過此檢測(cè)方法的應(yīng)用和9次大修爐缸侵蝕測(cè)量分析，總結(jié)出爐缸剩余厚度的簡(jiǎn)單計(jì)算，便于大量沒有微機(jī)模型的高爐自己計(jì)算耐材侵蝕狀況。5.2.1計(jì)算原理談到傳熱導(dǎo)熱，就離不開熱量傳遞的三種基本方式：導(dǎo)熱、對(duì)流、熱輻射。高爐爐底、爐缸側(cè)面的傳熱嚴(yán)格意義上講，每一種都是存在。為了便于計(jì)算，現(xiàn)在設(shè)定幾個(gè)假設(shè)：一，爐缸內(nèi)的熱流傳遞，假定只有耐材導(dǎo)熱一種形式存在，忽略爐皮熱輻射帶走的熱量（若精確計(jì)算，根據(jù)溫度也可以列入）；二，耐材所傳導(dǎo)熱量全部被冷卻壁吸收；三，第一邊界條件：設(shè)爐內(nèi)耐材厚度S為無限單層平壁，假定平壁兩側(cè)表面分別維持均勻穩(wěn)定的溫度tw1,tw2.根據(jù)傅里葉定律，單位時(shí)間內(nèi)通過給定截面所傳遞的熱量，正比例于垂直于該方向上的溫度變化率，而熱量傳遞的方向與溫度的升高的方向相反，即4/入A-at/ax,變化。數(shù)學(xué)表達(dá)式則為4=-入Aat/ax（負(fù)號(hào)表示熱量傳遞方向與溫度升高方向相反）。如下圖所示。圖1通過平壁的導(dǎo)熱其中巾 熱流密度w/m2(單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱流量)ot/ox 物體溫度沿x軸方向的變化率若物體溫度分布滿足：t=f(x,y,z)時(shí)，則三個(gè)方向上單位矢量與該方向上的熱流密度分量乘積合成一個(gè)熱流密度矢量寫出的，其形式為q=-入gradt。其中g(shù)radt 空間某點(diǎn)的溫度梯度；q 為該點(diǎn)的熱量密度矢量。經(jīng)過簡(jiǎn)化和匯總整理，則單位時(shí)間通過平壁傳導(dǎo)的熱量公式可以簡(jiǎn)化為：。=入FAT/S式中Q：熱流量，W入：比例系數(shù)，稱為導(dǎo)熱系數(shù)或者熱導(dǎo)率W/(m.C)F:面積，m2AT:溫度差，。CS:厚度，m4.2.2推導(dǎo)簡(jiǎn)單計(jì)算侵蝕公式有了上面的導(dǎo)熱公式，就可以反推導(dǎo)侵蝕公式了，以冷卻設(shè)備的面積為基礎(chǔ)，根據(jù)傳熱公式。=入FAT/S推演出：SfATF/MStA式中S:耐材侵蝕剩余長(zhǎng)度，m入：比例系數(shù)，耐材的導(dǎo)熱系數(shù)或者熱導(dǎo)率，W/(m,C)AT:耐材熱端溫度為T1,冷端溫度為T2,則AT=T1-T2,「:冷卻設(shè)備面積，m2M：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過冷卻設(shè)備的冷卻水量，ms/hA:水的比熱容，J/(g.C)St:冷卻設(shè)備進(jìn)出水的溫差，C根據(jù)以上公式，需要至少6種參數(shù)。為方便計(jì)算，采用比值方法：S1/S2=(入1AT1F1/M1St1A1)/(入2AT2F2/M2St2A2)粗略計(jì)算條件，認(rèn)為入、F、M、St、A這5個(gè)參數(shù)相同