一、广钢3~#高炉的球式热风炉热工验证计算（论文文献综述）
潘俊花[1]（2020）在《高炉热风炉自动控制系统的设计与应用》文中认为热风炉是现代高炉冶金生产中不可或缺的加热入炉空气设备,它的主要作用是为高炉提供连续的炽热空气。在有限的条件下,尽量提高热风温度为高炉高产、稳产、节能、降耗创造了有利条件。热风炉本体需要监测控制的参数非常多,尤其各个温度点的变化规律性不强,线性特点较差;而且热风炉的操作随动性不强,运行检测参数反馈比控制操作动作严重滞后等。总之,热风炉的自动控制是一个随时间变化而变化的复杂工业过程。在客观条件受限的前提下,怎样把热风炉拱顶温度的控制系统设计合理,就显得尤为重要。本文以某钢厂1号1800m3高炉大修为背景,结合1#高炉热风炉的控制要求及工艺流程,提出并设计了系统控制方案。依据控制方案,分别对PLC系统和上位监控系统的硬件分别进行设计,下位机采用AB RSLogix5000编程软件,实现全自动换炉流程。上位机监控以组态软件（RSNetWorx）为开发工具,完成操作画面的设计,此外还设计了报警、过程参数和历史趋势画面等,更好的对热风炉系统的工艺流程进行动态监视和管理,并对历史数据和曲线进行保存归档,及时发现现场异常状态发出报警信号。笔者深入分析高炉热风炉的工艺流程和针对热风炉燃烧过程中温度变化大、很难实现实时控制,重点研究了热风炉燃烧的控制方案。分析和总结原有控制系统存在的问题,同时以废气温度和拱顶温度为参考,设计出由DCS和PLC组成的基于煤气和空气双交叉限幅热风炉自动控制系统,鉴于热风炉燃烧过程存在强耦合的特点,设计出智能模糊解耦控制,从而建立起模糊控制规则表。基于系统控制方案对系统的硬件和软件进行测试,现场试运行效果佳,达到系统的控制要求,在稳定性和可靠性方面得到了很大的改善,取得预期效果。
梁聚齐[2]（2019）在《基于空燃比极值寻优的热风炉燃烧过程优化策略研究》文中进行了进一步梳理热风炉作为炼铁工艺中至关重要的热交换设备,其作用是产生并向高炉输送高温热风,以满足铁矿石还原过程的热量需求。在热风炉燃烧期间,空燃比是热风炉燃烧控制过程中的重要参数,它很大程度上影响着热风炉的燃烧效率。目前大部分钢铁企业仍采用手动方式来调控热风炉的空燃比,手动操作由于存在一定的盲目性和滞后性,故无法达到理想的控制效果。因此,对热风炉的空燃比进行优化控制有助于炼铁工序实现节能降耗和降本增效。针对目前国内大部分钢铁企业的热风炉控制存在的燃烧效率低、能源消耗大、送风温度低等问题,本文以某钢铁企业1880m3高炉配套的热风炉为研究对象,通过对热风炉燃烧期间最佳空燃比的建模分析,提出了基于空燃比极值寻优的热风炉燃烧过程智能优化控制策略,并进行了深入研究和应用。为实现空燃比的极值寻优,论文首先对热风炉燃烧过程空燃比的变化特性进行分析,进而确定选用系统辨识方法来构建空燃比数学模型;然后分别采用单隐含层BP神经网络和双隐层BP神经网络对复杂非线性对象进行仿真拟合,根据仿真效果确定了选取双隐层BP神经网络在线辨识空燃比数学模型。为实现空燃比的极值寻优,本文采用了遗传算法、非线性规划遗传算法、粒子群算法以及自适应变异粒子群算法分别对复杂非线性对象进行寻优仿真,将仿真结果进行对比分析后确定采用自适应变异粒子群算法进行空燃比寻优操作,寻找不同时刻的最佳空燃比。最后,本文将空燃比智能优化控制系统应用于工业现场。现场投运效果表明此系统可以提高热风炉燃烧效率和改善送风质量,达到节能降耗和降本增效的目的。
颜坤[3]（2018）在《顶燃式热风炉受力分析及格子砖优化研究》文中指出长寿、高效、节能和环保是衡量热风炉设计水平的重要指标,随着高炉大型化的不断发展,热风炉作为高炉的送风设备,更高的设计风温以及更高的工作压力也带来了更多的安全隐患,热风炉系统各类安全问题时有发生。因此,对热风炉的受力与变形、格子砖的结构优化进行研究十分必要。本文针对前人研究存在的不足之处及实际热风炉破损情况,对目前使用的两种典型热风炉本体炉壳、热风支管及热风总管管壳及热风炉本体耐火内衬的受力及变形进行了较为详细的研究,通过分析其各向应力、应变与位移分量,研究各处变形发生的机理,并对影响蓄热室格子砖换热的因素进行分析,为热风炉设计、操作中有针对性的降低各处受力、变形及提高风温奠定基础。以上研究为热风炉的长寿及高效设计、操作及维护奠定了坚实的理论基础。（1）建立了包含热风炉预燃室、燃烧室、蓄热室、热风支管、热风总管、热风阀、拉杆、波纹补偿器在内的两种典型顶燃式热风炉及管道炉壳热弹塑性应力数学物理模型,并将计算结果与现场实际测量数据进行对照,计算结果与测试结果基本吻合,验证了模型的准确性。（2）通过对A型热风炉及管道系统进行数值模拟分析,计算了盲板力作用下热风炉本体、总管及支管钢壳的应力及位移分布。在盲板力作用下,热风炉炉壳及热风总管发生不同程度的伸长及弯曲变形,导致支管两端扭曲变形,引发不同程度应力集中,热风出口上部、下部发生塑性应变。（3）研究了在燃烧期与送风期的循环工作过程中热风炉本体、总管及支管钢壳反复变形。A型热风炉本体炉壳反复升高、降低并靠近、远离热风总管,热风支管反复伸长或缩短,热风总管反复的靠近、远离热风炉本体,各支管补偿器随支管反复伸长或缩短,总管补偿器长度变化很小。（4）对含4座热风炉的B型热风炉及管道系统进行了数值模拟分析,研究了不同管道布局、操作制度以及主要设计、操作参数对炉壳受力、变形的影响,并与A型热风炉进行比较。B型热风炉本体炉壳受力与A型热风炉相似,但管道变形存在差异。在燃烧期与送风期的循环工作过程中,B型4座热风炉分别位于总管两侧,热风总管基本保持在总管中轴线附近;A型热风炉位于总管同侧,总管有明显远离热风炉的趋势。此外,B型热风炉同侧交替工作状态下热风总管位移比相对交替状态下小,但各补偿器长度变化较大。（5）建立了 B型顶燃式热风炉耐火内衬热弹性应力数学物理模型,对耐火材料在高温及耐火砖自身重力因素的作用下受力及变形进行研究分析,并与热风炉炉壳受力变形状态相结合,分析了热风炉耐火材料及炉壳间的相互作用。计算不同载荷下的热风炉本体内衬变形情况,发现热风炉内衬发生损坏可能性较高的区域有两处:在热风出口上部,耐火材料沿内衬圆周方向受拉、伸长,内衬较易松动,导致无法承受上方砖重;热风出口以上、燃烧室锥段下部,内衬向外扩张最明显,沿圆周方向受拉、伸长,内衬圆周方向极有可能松动或出现缝隙,这一结论与实际热风炉破损相符。（6）建立了蓄热室格子砖二维传热数学模型,提出了最优混风量的计算方法,得到了最优混风量。随着活面积的增大,风温升高,当活面积超过临界值时,高温区向下扩展,送风期温降加快,所需最优混风量增大,风温降低。随着格孔直径的减小、导热系数的升高、比热容的减小、当单位体积风量消耗的燃气减小、CO浓度的减小、预热温度的降低、空气过剩系数的降低,最优活面积逐渐减小。另外,随着空气过剩系数的升高,最高送风温度呈先增大,后减小的趋势,存在最合适的空气过剩系数。
吕定建,朱勇[4]（2017）在《日照钢铁球式热风炉应用高辐射覆层技术的节能实践》文中研究指明日钢在高炉热风炉上广泛使用高辐射覆层技术,耐火球体的蓄热效率和热风炉热效率明显提高,获得良好的节能效果。通过对热风炉高温区的φ60mm、φ80mm球覆层,改善蓄热球体的表面结构,提高热量吸收量值和速率并改善表面强度。在生产中测定在全部使用高炉煤气条件下可以节约煤气烧炉煤气6.91%,节约高炉煤气消耗,增加煤气发电量。通过对所有高炉热风炉占全部蓄热球质量47.5%的球体进行高辐射覆层涂覆,近三年节约煤气平均年效益达到6200万元以上。
张敬棋[5]（2017）在《基于分布式测温光纤的热风炉蓄热室监测与侵蚀分析》文中研究指明热风炉是高炉送风系统中的重要附属设备,提供了冶炼过程所需的热风,其工况的正常与否,直接影响高炉工作。因此,炉体热状态监测和炉壁状态分析成为现场工作人员十分关心的问题。传统的监测方式是人工巡检,主要是通过察看炉壁颜色和手触炉壁温度来预估热风炉炉体状态。此种方法具有误差大,监测不实时,操作不便利等缺点。目前,国内外对热风炉工况监测分析的相关文献较少,尚不存在较为具体有效的监测手段。近年来,光纤测温以其稳定性好、空间点定位清晰、多点连续自动测量的优势,在工业领域得到广泛应用。本文以某钢铁公司3600m3外燃式热风炉的蓄热室为研究对象,以分布式光纤系统（DTS）为硬件基础,以ANSYS14.0、SQL Server2008和Visual Studio2013为软件支持,以传热学、蓄热室内部传热为基本理论设计出了蓄热室热状态监测和炉壁侵蚀分析系统。（1）将DTS测温光纤环绕至热风炉蓄热室外壳,在光纤上标记出不同标高和角度的测温点,用以作为系统计算分析的数据支撑。（2）根据目标热风炉实际情况,在模型假设的基础上,构造边界条件和侵蚀边界参考线,建立蓄热室炉壁二维稳态传热模型,并使用有限单元法（FEM）计算最终侵蚀线。（3）在VS平台上使用C#语言搭建模型整体架构,建立用户可视化界面。通过VS与APDL的接口后台运行ANSYS14.0实现侵蚀有限元求解;通过VS与DTS接口,实现炉壳温度监测;通过VS与数据库接口,实现数据存储、查询。（4）系统界面主要包括热风炉炉体参数输入界面、燃烧计算界面、DTS温度曲线监测界面、纵向剖面侵蚀分析界面。系统处于测试阶段,效果良好。本文对热风炉蓄热室的状态监测和炉壁分析具有借鉴意义,可作为相关研究的参考依据。
孟凡双,张洪宇[6]（2012）在《鞍钢高炉热风炉技术的应用实践》文中提出简述了近年来鞍钢高炉热风炉的发展状况,介绍了鞍钢热风炉采用的高温空气燃烧技术、烘炉和保温等技术,同时还介绍了热风炉高辐射微纳米涂料技术、热风炉无波动换炉技术等高风温新技术在热风炉上的应用情况。
孙志明,王炳安,谷建平,周平福,陈维汉[7]（2011）在《澳森钢铁公司1号高炉球床热风炉技术改造的实践》文中研究指明对澳森钢铁公司球式热风炉进行技术改造,将套筒燃烧器改为旋流交错喷射短焰燃烧器（预燃室）,将球床蓄热体改为格子砖蓄热体,从而改善燃烧与传热效果,克服了球床热风炉球床粘结、灰堵、阻力大、使用周期短等弱点,热风温度提高100℃以上,带来明显的经济效益。
李志鹏[8]（2010）在《蓄热式燃烧技术在高炉热风系统上的应用》文中研究说明高炉热风炉是高炉炼铁过程中重要的设备之一,提高热风炉送风风温对降低焦比,提高冶炼强度具有重要的意义。本文首先推导了直角坐标、圆柱坐标以及极坐标三种坐标系的有限容积法离散方程系数,然后以本溪钢铁集团公司炼铁厂五号高炉热风炉为研究对象,以能量平衡方程为基础,采用有限容积法为基本手段,建立了高炉热风炉二维传热数学模型。在模型建立完毕后对热风炉组的操作制度进行了研究,研究表明,交错并联送风制度明显优于单炉送风及并联送风制度。为了实现高炉热风炉所用的燃料与空气的双预热,本文提出了一种新的预热设备——蓄热式换热器。新型的换热设备实现了高温空气燃烧技术与传统的换热方法结合,为了研究该换热设备的工作过程,建立了相应的数学模型。通过模拟,从不同的角度分析了混风、换向、换热面积等参数及制度对换热过程的影响,并将此模型作为“虚拟设备”应用于高炉热风炉传热模型,与其他双预热方案进行了比较。结果表明,蓄热式换热器作为一种新的换热设备,与传统设备相比具有较大的优势,能够显着地提高高炉热风炉的送风温度,具有潜在的应用前景。
杨成[9]（2010）在《卡鲁金热风炉流场及混合特性的实验研究和数值模拟》文中认为热风炉是高炉炼铁生产过程中的重要辅助设备,其性能的优劣直接影响到自身和高炉的正常运行、利用效率以及使用寿命。近年来,由于新型结构的顶燃式热风炉具有燃烧强度大、火焰距离短、结构相对简单等优点,得到了长足的发展和广泛的应用。其中,以带预燃室的卡鲁金顶燃式热风炉最有优势、发展最快。但它进入我国的时间较晚,对其理论研究尚少,其流场和混合特性也缺乏系统的研究,就其结构特点和技术优势上有许多值得学习和借鉴的地方。本文在相似理论的指导下,针对2000m3高炉用热风炉建立了与原型相似比为1:10的卡鲁金顶燃式热风炉实验模型。在冷态实验的基础上,对卡鲁金热风炉模型的流场及混合特性进行了研究,重点测试了燃烧器喷口气流的均匀性、预燃室空、煤气的混合特性以及喉口至燃烧室出口之间气流速度和浓度分布的均匀性,考察了蓄热室格子砖的阻力特性对流场分布的影响,同时测定并计算了燃烧器的阻力损失系数。结果表明,卡鲁金热风炉喷口气流的均匀性较好,空气喷口和煤气喷口气流的均匀度分别达到了92.67%和89.18%,燃烧室中心有较大的回流流场产生,出口断面上的速度分布均匀、对称,以及由良好的混合而产生的浓度分布较为均匀。在实验研究的同时,本文使用商用软件Fluent建立了与冷态模型相对应的三维热风炉模型,选择适合模拟顶燃式热风炉内气体流动的控制方程与标准的κ?ε湍流模型,按冷态实验100%工况给定速度入口的边界条件下,对卡鲁金热风炉的流场及混合特性进行了冷态模拟。根据模拟结果,对炉内气流的速度分布、浓度分布和压力分布以及速度、浓度和压力沿轴向的变化情况进行了分析。从实验结果和数值模拟结果对比来看,二者所得结论能够较好的吻合,从而相互验证了热风炉内流场结构和空、煤气混合特性的真实性和可靠性,深化并丰富了对卡鲁金热风炉流场及混合特性的认识。
彭川[10]（2010）在《卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的数值模拟》文中研究表明卡鲁金顶燃式热风炉相对于内燃式和外燃式热风炉,具有蓄热面积大、结构对称强度高、热效率高、送风温度高、生成维护费用低和使用寿命长等优点。相对于其他顶燃式热风炉,它采用一个多烧嘴环形陶瓷燃烧器,煤气与助燃空气得到充分混合并实现旋流燃烧,彻底消除了燃烧脉动,是顶燃式热风炉的重要发展方向之一。顶燃式热风炉的核心是陶瓷燃烧器,而目前国内外对卡鲁金热风炉燃烧器的研究和设计还缺乏系统全面的分析,因此对燃烧器的流场结构和燃烧特性的研究对优化它的结构,提高热效率都具有重要的意义。本文针对某高炉的卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器建立与原型相似比为1:10的燃烧器内空煤气流动、混合和燃烧的数学、物理模型,应用FLUENT模拟软件,在给定速度入口边界条件下,选用RSM湍流模型（雷诺应力模型）来模拟燃烧器内的湍流流动,选用组分传输模型模拟冷态下的流场结构,分析热风炉燃烧器内空煤气流动混合特性、燃烧室不同截面上的流场特性和组分均匀度、空煤气喷口出口的流动特性以及蓄热室格子砖对出口气流的影响。同时在冷态模拟的基础上选用PDF燃烧模型和P1辐射模型,在给定空煤气入口流量的条件下,模拟燃烧器中空煤气的热态燃烧过程。研究燃烧过程中烟气的速度分布、温度分布和组分分布特性,并计算得到空煤气燃烧的烟气出口温度和燃烧效率。冷态数值计算结果表明:环形陶瓷燃烧器的多层多喷口结构能够保证空煤气气流充分混合并形成旋流,旋流气流将在燃烧室中心产生回流,局部地方产生小的漩涡,从而有效地缩短火焰的长度。同时流量大小对燃烧室不同截面和燃烧室出口流动的均匀性基本没有影响。预热室中四层喷口流量均匀度达90%,空气喷口的速度均匀性相对煤气喷口更好,因此通过优化煤气喷口布置可以提高喷口出流的整体气流均匀性。烧烧室出口气流分布不均匀,边缘速度大,中心气流速度小,最大速度为最小速度的2.5倍,但其均匀性优于传统顶燃式热风炉,燃烧室出口的平均速度均匀度为68.74%,燃料组分浓度均匀度为71.76%,氧气组分浓度均匀度为74.91%,因此考虑通过优化热风炉的结构设计来提高蓄热室上部的气流分布。热态模拟结果表明:燃烧室内空煤气燃烧为典型的扩散燃烧,煤气引入管在上,空气管在下形成预燃室中空气包裹煤气的旋流流动状态,旋流燃烧和回流阻碍了火焰中心的发展,大大缩短火焰的长度不会对蓄热室格子砖产生影响,同时预燃室半球球顶空间充满了煤气,燃烧在空气喷口下方才开始,空煤气在燃烧器中的燃烧效率达到95.44%,燃烧室出口的烟气平均速度为6.7135m/s,烟气平均温度为1534.7K。最后,论文本课题进行了总结,并对卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的后续研究工作提出了建议。
二、广钢3~#高炉的球式热风炉热工验证计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、广钢3~#高炉的球式热风炉热工验证计算（论文提纲范文）
（1）高炉热风炉自动控制系统的设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 第2章 热风炉燃烧控制系统 |
| 2.1 热风炉的简介 |
| 2.2 1#高炉热风炉整体工艺结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 高炉热风炉自动燃烧控制方案设计 |
| 3.1 主要工艺控制流程 |
| 3.2 单炉手动换炉 |
| 3.3 热风炉燃烧控制方案 |
| 3.3.1 比值控制 |
| 3.3.2 改进的控制系统 |
| 3.3.3 智能模糊解耦控制加前馈控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 热风炉自动控制系统软硬件设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.1.1 热风炉自动燃烧控制系统控制器的硬件选型 |
| 4.1.2 热风炉燃烧控制系统网络架构 |
| 4.2 热风炉控制系统软件设计 |
| 4.2.1 软件设计总体框架 |
| 4.2.2 系统的程序设计 |
| 4.2.3 EPKS过程控制软件操作画面制作 |
| 4.2.4 最终的报表 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 系统测试 |
| 5.1 硬件测试 |
| 5.2 软件测试 |
| 5.3 运行效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于空燃比极值寻优的热风炉燃烧过程优化策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 热风炉国内外研究发展现状 |
| 1.3 热风炉优化控制描述 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 热风炉工艺与控制系统分析 |
| 2.1 热风炉生产工艺描述 |
| 2.1.1 热风炉基本原理及分类 |
| 2.1.2 热风炉工艺流程 |
| 2.2 热风炉控制策略分析 |
| 2.3 控制系统描述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 空燃比模型构建 |
| 3.1 空燃比优化分析 |
| 3.2 空燃比建模方式选择 |
| 3.3 BP神经网络算法简介 |
| 3.3.1 基本原理 |
| 3.3.2 BP网络的前馈计算 |
| 3.3.3 BP网络权系数的调整规则 |
| 3.4 非线性函数的BP网络建模 |
| 3.4.1 算法流程设计 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.5 空燃比建模 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 空燃比寻优算法设计 |
| 4.1 遗传算法 |
| 4.1.1 遗传算法基本原理 |
| 4.1.2 非线性对象描述 |
| 4.1.3 算法设计 |
| 4.1.4 仿真结果 |
| 4.2 非线性规划遗传算法 |
| 4.2.1 算法结合思想 |
| 4.2.2 算法设计及仿真结果 |
| 4.3 粒子群算法 |
| 4.3.1 粒子群基本原理 |
| 4.3.2 算法设计及仿真结果 |
| 4.4 自适应变异粒子群算法 |
| 4.5 空燃比寻优 |
| 4.5.1 寻优算法选择 |
| 4.5.2 寻优算法设计及仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于空燃比极值寻优的优化控制策略实现 |
| 5.1 优化控制系统设计 |
| 5.1.1 优化控制系统架构 |
| 5.1.2 优化控制系统监控画面 |
| 5.2 智能优化控制系统投运结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 图表清单 |
| 附录B 部分程序代码 |
| 附录C 部分数据 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）顶燃式热风炉受力分析及格子砖优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 热风炉简介 |
| 2.1.1 热风炉原理 |
| 2.1.2 热风炉的分类 |
| 2.1.3 热风炉的操作 |
| 2.1.4 热风炉蓄热室 |
| 2.2 热风炉长寿研究 |
| 2.2.1 热风炉管道系统介绍 |
| 2.2.2 波纹补偿器 |
| 2.2.3 约束构件 |
| 2.2.4 热风炉应力研究 |
| 2.3 热风炉高效研究 |
| 2.3.1 燃烧器研究 |
| 2.3.2 燃烧室研究 |
| 2.3.3 蓄热室研究 |
| 2.4 研究目的及内容 |
| 2.4.1 研究目的 |
| 2.4.2 研究内容 |
| 3 热风炉热弹塑性应力应变模型与验证 |
| 3.1 热弹塑性模型 |
| 3.2 A型顶燃式热风炉 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 计算条件 |
| 3.3 B型顶燃式热风炉 |
| 3.3.1 物理模型 |
| 3.3.2 计算条件 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.4.1 测试仪器 |
| 3.4.2 应变片安装位置 |
| 3.4.3 测试结果及验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 A型热风炉及管道系统应力研究 |
| 4.1 热风炉及管道系统整体应力 |
| 4.2 热风炉本体炉壳受力分析 |
| 4.3 热风出口受力分析 |
| 4.4 三岔口受力分析 |
| 4.5 热风管道受力分析 |
| 4.5.1 热风支管 |
| 4.5.2 热风总管 |
| 4.6 波纹补偿器变形 |
| 4.6.1 支管波纹补偿器 |
| 4.6.2 总管波纹补偿器 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 B型热风炉及管道系统应力研究 |
| 5.1 热风炉及管道系统整体应力 |
| 5.2 热风炉炉壳受力分析 |
| 5.3 热风出口受力分析 |
| 5.4 三岔口受力分析 |
| 5.5 热风管道受力分析 |
| 5.5.1 热风支管 |
| 5.5.2 热风总管 |
| 5.6 波纹补偿器变形 |
| 5.6.1 支管波纹补偿器 |
| 5.6.2 总管波纹补偿器 |
| 5.7 热风炉系统布局对炉壳受力的影响 |
| 5.8 送风顺序对炉壳受力的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 B型热风炉设计及操作参数对其受力的影响 |
| 6.1 压力对受力的影响 |
| 6.2 温度对受力的影响 |
| 6.3 拉杆对受力的影响 |
| 6.3.1 总管拉杆 |
| 6.3.2 支管拉杆 |
| 6.4 波纹补偿器对受力的影响 |
| 6.4.1 总管补偿器 |
| 6.4.2 支管补偿器 |
| 6.5 炉壳厚度对受力的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 B型热风炉内衬应力研究 |
| 7.1 物理模型和计算条件 |
| 7.1.1 物理模型 |
| 7.1.2 热弹性模型 |
| 7.1.3 计算条件 |
| 7.2 耐火材料整体 |
| 7.2.1 重力作用 |
| 7.2.2 重力及温度作用 |
| 7.3 模型调整 |
| 7.3.1 通常位置内衬 |
| 7.3.2 含管道位置内衬 |
| 7.4 耐火材料与炉壳间相互影响 |
| 7.5 热风炉内衬损坏案例 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 热风炉格子砖活面积优化选择 |
| 8.1 物理模型和数学模型 |
| 8.1.1 物理模型 |
| 8.1.2 基本假设 |
| 8.1.3 数学模型 |
| 8.1.4 模型验证 |
| 8.2 最优混风量与最高送风温度 |
| 8.3 活面积对格子砖传热性能的影响 |
| 8.4 设计参数对活面积选择的影响 |
| 8.4.1 格孔直径 |
| 8.4.2 格子砖导热系数 |
| 8.4.3 格子砖比热容 |
| 8.5 操作参数对活面积选择的影响 |
| 8.5.1 操作周期 |
| 8.5.2 风量变化 |
| 8.5.3 燃气成分 |
| 8.5.4 空气过剩系数 |
| 8.5.5 预热温度 |
| 8.6 本章小结 |
| 9 结论和工作展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于分布式测温光纤的热风炉蓄热室监测与侵蚀分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高炉及热风炉简介 |
| 1.1.1 高炉及蓄热式热风炉结构 |
| 1.1.2 蓄热式热风炉的发展及现状 |
| 1.2 热风炉蓄热室热分析与侵蚀研究现状 |
| 1.2.1 热风炉侵蚀问题 |
| 1.2.2 热风炉蓄热室热分析与侵蚀问题研究现状 |
| 1.3 分布式光纤测温技术研究现状 |
| 1.4 论文课题研究目的 |
| 1.5 论文研究内容与结构 |
| 第二章 热风炉蓄热室监测与内衬侵蚀分析理论基础 |
| 2.1 侵蚀模型的传热学基本理论 |
| 2.1.1 传热学基本概念 |
| 2.1.2 Fourier定律 |
| 2.1.3 导热微分方程 |
| 2.1.4 单值性条件 |
| 2.2 蓄热室炉墙侵蚀模型 |
| 2.2.1 侵蚀计算中的传热方程 |
| 2.2.2 炉墙侵蚀问题求解方法 |
| 2.3 炉墙侵蚀模型数值求解 |
| 2.3.1 有限元法 |
| 2.3.2 其他求解方法 |
| 2.4 热风炉燃烧理论 |
| 2.4.1 燃烧计算 |
| 2.4.2 燃烧计算流程图 |
| 2.5 蓄热式热风炉及其传热理论 |
| 2.5.1 蓄热式热风炉工作原理 |
| 2.5.2 蓄热室温度分布特点 |
| 2.5.3 蓄热室内部传热 |
| 2.5.4 内部传热计算流程图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于分布式测温光纤蓄热室监测与内衬侵蚀分析应用 |
| 3.1 分布式光纤测温传感器简介 |
| 3.1.1 分布式光纤测温传感器模块简介 |
| 3.1.2 分布式光纤测温传感器测温参数 |
| 3.2 基于分布式光纤的热风炉蓄热室测温 |
| 3.2.1 目标热风炉蓄热室的简介 |
| 3.2.2 蓄热室分布式光纤的测温点选取 |
| 3.3 蓄热室炉墙内衬侵蚀模型建立 |
| 3.3.1 蓄热室模型建立 |
| 3.3.2 边界条件确定 |
| 3.4 蓄热室炉墙内衬侵蚀计算流程 |
| 3.5 二维侵蚀边界的几何构造 |
| 3.6 二维模型的初始侵蚀边界和模型重构 |
| 3.6.1 初始边界的确定 |
| 3.6.2 模型重构和边界移动 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 蓄热室监测与侵蚀分析系统整体结构设计 |
| 4.1 系统开发工具及语言 |
| 4.1.1 Visual Studio 2013及C#简介 |
| 4.1.2 ANSYS14.0及APDL简介 |
| 4.1.3 SQL Server2008简介 |
| 4.2 C#与软件的接口技术 |
| 4.2.1 C#与光纤测温传感器接口技术 |
| 4.2.2 C#与SQL Server2008接口技术 |
| 4.2.3 C#与ANSYS14.0的接口技术 |
| 4.3 蓄热室监测与侵蚀分析系统整体结构设计 |
| 4.3.1 系统结构流程设计 |
| 4.3.2 交互界面设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统运行结果分析 |
| 5.1 热风炉燃烧计算 |
| 5.1.1 计算参数 |
| 5.1.2 计算结果 |
| 5.2 热风炉蓄热室状态监测 |
| 5.3 热风炉蓄热室侵蚀分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 插图清单 |
| 附录二 表格清单 |
| 附录三 部分程序代码 |
| 硕士期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）鞍钢高炉热风炉技术的应用实践（论文提纲范文）
| 1 鞍钢应用的热风炉种类 |
| 1.1 霍戈文热风炉的应用 |
| 1.2 顶燃式热风炉的应用 |
| 1.3 大型外燃式热风炉的应用 |
| 2 热风炉的烘炉、保温与凉炉技术 |
| 2.1 热风炉的烘炉技术 |
| 2.2 硅砖热风炉的长周期保温技术 |
| 2.3 硅砖热风炉凉炉再生产技术 |
| 3 高温空气燃烧技术 |
| 3.1 前置燃烧炉换热系统 |
| 3.2 热风炉自身预热 |
| 3.3 辅助热风炉 |
| 4 高风温新技术的应用 |
| 4.1 高辐射微纳米涂料技术 |
| 4.2 热风炉无波动换炉技术 |
| 4.3 热风炉富氧燃烧技术 |
| 5 结语 |
（8）蓄热式燃烧技术在高炉热风系统上的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 高温空气燃烧技术 |
| 1.2.1 高温空气燃烧的技术原理 |
| 1.2.2 高温空气燃烧技术的特点 |
| 1.2.3 高温空气燃烧技术的发展 |
| 1.3 高炉热风炉文献综述 |
| 1.3.1 蓄热式热风炉的结构 |
| 1.3.2 国外热风炉的特点及发展过程 |
| 1.3.3 我国热风炉的技术现状 |
| 1.3.4 热风炉新技术及应用 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 数学模型建立求解的有限容积法 |
| 2.1 传热问题控制方程的类型 |
| 2.2 求解控制方程的基本方法 |
| 2.2.1 有限差分法(FDM) |
| 2.2.2 有限元法(FEM) |
| 2.2.3 有限分析法(FAM) |
| 2.3 控制方程求解的有限容积法 |
| 2.3.1 空间区域的离散化 |
| 2.3.2 控制容积积分法 |
| 2.3.3 型线对离散方程格式的影响 |
| 2.5 各坐标系下二维方程的全隐离散格式 |
| 2.5.1 直角坐标系下的方程离散格式 |
| 2.5.2 圆柱坐标系下的方程离散格式 |
| 2.5.3 极坐标系下的方程离散格式 |
| 2.6 单值性条件及处理方法 |
| 2.6.1 单值性条件 |
| 2.6.2 附加源项法 |
| 第3章 蓄热式热风炉数学模型 |
| 3.1 蓄热室热交换的基本特点 |
| 3.2 燃料与燃烧静力学计算 |
| 3.2.1 煤气的理论燃烧温度 |
| 3.2.2 煤气的干湿成分计算 |
| 3.2.3 燃料低位发热量 |
| 3.2.4 其他参数的计算 |
| 3.2.5 烟气密度的计算方法 |
| 3.3 蓄热室传热控制方程及定解条件 |
| 3.3.1 传热基本方程 |
| 3.3.2 定解条件 |
| 3.4 控制方程的离散及求解 |
| 3.4.1 方程的离散 |
| 3.4.2 综合传热系数的确定 |
| 3.4.3 对流热交换系数的确定 |
| 3.4.4 辐射换热系数的确定 |
| 3.4.5 数学模型的求解 |
| 3.4.6 蓄热体的零维导热及二维导热模型 |
| 3.5 主要计算结果 |
| 3.5.1 原始计算数据 |
| 3.5.2 主要计算结果 |
| 3.6 热风炉系统热效率的确定 |
| 3.7 热风炉的操作制度 |
| 3.7.1 周期时间的参数计算 |
| 3.7.2 热风炉内气体流量计算 |
| 3.7.3 热风炉操作参数计算的相关结果 |
| 3.7.4 热风炉的燃烧操作制度 |
| 第4章 蓄热式换热器 |
| 4.1 高炉热风炉双预热方案概述 |
| 4.1.1 高炉热风炉的双预热技术 |
| 4.1.2 自身预热技术 |
| 4.1.3 附加燃烧炉的双预热技术 |
| 4.1.4 顶燃球式预热炉技术 |
| 4.1.5 蓄热式换热器 |
| 4.2 蓄热式换热器传热计算的工程计算方法 |
| 4.2.1 换热器的烟气出口温度 |
| 4.2.2 计算换热器的热交换面积 |
| 4.2.3 对数平均温差的计算 |
| 4.2.4 综合传热系数的确定 |
| 4.2.5 换热器出口工质温度的校核 |
| 4.3 蓄热式换热器的简化数学模型 |
| 4.3.1 模型假设 |
| 4.3.2 模型的建立 |
| 4.4 小球蓄热室数学模型 |
| 4.4.1 模型方程的建立 |
| 4.4.2 方程的离散 |
| 4.5 蓄热式换热器的计算结果及一些问题的讨论 |
| 4.5.1 蓄热式换热器主要计算结果 |
| 4.5.2 混风对换热器性能的影响 |
| 4.5.3 换向时间的影响 |
| 4.5.4 各段换热面积的影响 |
| 4.5.5 各段燃料供应量对换热效果的影响 |
| 4.6 蓄热式换热方案与其他方案的比较 |
| 4.6.1 串联—并联方案与串联—串联方案的比较 |
| 4.6.2 蓄热式换热方案与废气双预热方案的比较 |
| 4.6.3 蓄热式换热方案与附加燃烧炉双预热方案的比较 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）卡鲁金热风炉流场及混合特性的实验研究和数值模拟（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 热风炉的基本工作原理 |
| 1.3 国内外现状综述 |
| 1.3.1 热风炉发展的历史沿革 |
| 1.3.2 热风炉的结构形式及其应用、发展和研究现状 |
| 1.3.3 热风炉高风温技术发展概况 |
| 1.3.4 热风炉发展趋势 |
| 1.4 课题研究的目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 模型设计及实验研究概况 |
| 2.1 实验模型设计的原则 |
| 2.2 模型实验的相似条件 |
| 2.2.1 几何相似 |
| 2.2.2 物理相似 |
| 2.2.3 初始及边界条件相似 |
| 2.3 相似模型法的要点 |
| 2.3.1 模型介质及材料的选择 |
| 2.3.2 模型尺寸的确定 |
| 2.3.3 关于定性参数 |
| 2.4 模型总体设计 |
| 2.5 实验装置及实验方法 |
| 2.5.1 热风炉模型 |
| 2.5.2 供、排风系统 |
| 2.5.3 实验检测装置 |
| 2.5.4 实验方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 卡鲁金热风炉冷态实验结果及分析 |
| 3.1 第二自模化区和临界雷诺数的确定 |
| 3.1.1 关于决定性相似准数及自模化区 |
| 3.1.2 第二自模化区和临界雷诺数Rec 的确定 |
| 3.2 模型流谱观察 |
| 3.3 空、煤气喷口断面气流分布的均匀性 |
| 3.3.1 空气喷口断面速度分布的测定 |
| 3.3.2 煤气喷口断面速度分布的测定 |
| 3.3.3 空、煤气喷口气流的均匀性 |
| 3.4 喉口至燃烧室出口之间的流场特性 |
| 3.4.1 喉口至燃烧室出口之间各断面速度分布的测定 |
| 3.4.2 喉口至燃烧室出口之间各断面速度分布的均匀性 |
| 3.4.3 100%和70%工况流场分布对 |
| 3.5 蓄热室格子砖的阻力特性对流场分布的影响 |
| 3.5.1 蓄热室入口及格子砖下表面速度分布的测定 |
| 3.5.2 格子砖不同阻力分布对流场分布的影响 |
| 3.6 预燃室空、煤气混合特性的测定 |
| 3.7 喉口至燃烧室出口之间空、煤气的混合特性 |
| 3.7.1 喉口至燃烧室出口之间各断面天然气浓度分布的测定 |
| 3.7.2 100%和70%工况下浓度场分布对 |
| 3.8 燃烧器阻力损失系数的计算 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 卡鲁金热风炉流场及混合特性的数值模拟 |
| 4.1 数值模拟及计算流体力学简介 |
| 4.2 基本假设 |
| 4.3 控制方程及模型的选择 |
| 4.4 卡鲁金热风炉模型的解析区域及网格划分 |
| 4.5 边界条件 |
| 4.5.1 入口边界条件 |
| 4.5.2 出口边界条件 |
| 4.5.3 热风炉壁面边界 |
| 4.6 数值模拟计算结果及分析 |
| 4.6.1 速度场 |
| 4.6.2 浓度场 |
| 4.6.3 压力场 |
| 4.6.4 速度、浓度和压力沿轴向的变化 |
| 4.7 数值模拟结果与冷态实验结果对比 |
| 4.7.1 速度场的对比 |
| 4.7.2 浓度场的对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| C. 第二自模化区和临界雷诺数的确定 |
（10）卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的数值模拟（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 顶燃式热风炉的发展 |
| 1.2.1 顶燃式热风炉的特点 |
| 1.2.2 顶燃式热风炉的主要结构形式 |
| 1.2.3 卡鲁金顶燃式热风炉的发展 |
| 1.3 顶燃式热风炉燃烧器的研究 |
| 1.3.1 热风炉燃烧器的发展 |
| 1.3.2 顶燃式热风炉燃烧器的实验研究 |
| 1.3.3 数值模拟在热风炉燃烧器中的应用 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 2 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 物理模型 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 基本控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.3.3 组分输运模型 |
| 2.3.4 燃烧模型 |
| 2.3.5 辐射模型 |
| 2.4 顶燃式热风炉燃烧器的数值求解 |
| 2.4.1 网格划分 |
| 2.4.2 边界条件的处理 |
| 2.4.3 近壁面处理方法 |
| 2.4.4 求解控制 |
| 3 卡鲁金热风炉燃烧器的冷态数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算工况 |
| 3.3 冷态计算结果及分析 |
| 3.3.1 热风炉燃烧器的流动特性 |
| 3.3.2 热风炉燃烧室内不同截面的流场特性和配气均匀度 |
| 3.3.3 燃烧器喷口出口的流动特性和配气均匀度 |
| 3.3.4 蓄热室格子砖对出口气流分布的影响 |
| 4 热态模拟研究 |
| 4.1 模拟条件 |
| 4.2 计算结果及分析 |
| 4.2.1 燃烧室中心垂直截面的流场特性 |
| 4.2.2 燃烧室出口的流场特性 |
| 5 课题结论和展望 |
| 5.1 课题结论 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录：作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
四、广钢3~#高炉的球式热风炉热工验证计算（论文参考文献）
- [1]高炉热风炉自动控制系统的设计与应用[D]. 潘俊花. 兰州理工大学, 2020(12)
- [2]基于空燃比极值寻优的热风炉燃烧过程优化策略研究[D]. 梁聚齐. 安徽工业大学, 2019(02)
- [3]顶燃式热风炉受力分析及格子砖优化研究[D]. 颜坤. 北京科技大学, 2018(02)
- [4]日照钢铁球式热风炉应用高辐射覆层技术的节能实践[A]. 吕定建,朱勇. 第十一届中国钢铁年会论文集——S01.炼铁与原料, 2017
- [5]基于分布式测温光纤的热风炉蓄热室监测与侵蚀分析[D]. 张敬棋. 安徽工业大学, 2017(02)
- [6]鞍钢高炉热风炉技术的应用实践[J]. 孟凡双,张洪宇. 鞍钢技术, 2012(04)
- [7]澳森钢铁公司1号高炉球床热风炉技术改造的实践[A]. 孙志明,王炳安,谷建平,周平福,陈维汉. 第八届（2011）中国钢铁年会论文集, 2011
- [8]蓄热式燃烧技术在高炉热风系统上的应用[D]. 李志鹏. 东北大学, 2010(04)
- [9]卡鲁金热风炉流场及混合特性的实验研究和数值模拟[D]. 杨成. 重庆大学, 2010(03)
- [10]卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的数值模拟[D]. 彭川. 重庆大学, 2010(03)