高炉炉腹区域铸铜冷却壁的数值模拟及结构优化

高炉炉腹区域铸铜冷却壁的数值模拟及结构优化高炉炉腹区域铸铜冷却壁的数值模拟及结构优化摘要：高炉炉腹区域铸铜冷却壁是高炉内部关键组件之一，其性能直接影响高炉冶炼的稳定性和效率。本论文基于数值模拟方法，对

高炉炉腹区域铸铜冷却壁的数值模拟及结构优化 高炉炉腹区域铸铜冷却壁的数值模拟及结构优化 摘要： 高炉炉腹区域铸铜冷却壁是高炉内部关键组件之一，其性能直接影响高炉冶炼的 稳定性和效率。本论文基于数值模拟方法，对高炉炉腹区域铸铜冷却壁的流体动力学 和热力学特性进行了研究，并提出了一种结构优化的方案。通过数值模拟,得到了高炉 炉腹区域铸铜冷却壁的结构参数对其性能的影响规律，并针对其局部温度过高的问 题，提出了一种改进的结构设计，实现了冷却壁的效果优化。 关键词：高炉；炉腹区域；铸铜冷却壁；数值模拟；结构优化 1.引言 高炉是炼铁的主要设备，其内部的冷却壁起着关键的冷却作用。炉腹区域作为高 炉的关键区域之一，其冷却壁对高炉的冶炼过程起着重要的影响。因此，对炉腹区域 铸铜冷却壁的性能进行研究和优化具有重要意义。 2.数值模拟方法 数值模拟是研究高炉炉腹区域铸铜冷却壁的一种有效手段。本研究采用计算流体 力学方法和热传导模型，对高炉炉腹区域铸铜冷却壁的流动和传热过程进行了模拟。 通过建立几何模型和边界条件，采用数值方法求解冷却壁内部的流动场和温度场，得 到了冷却壁的性能参数。 3.数值模拟结果 通过数值模拟，得到了高炉炉腹区域铸铜冷却壁的流动和温度分布情况。结果表 明，冷却壁底部流速较大，温度分布较均匀；而顶部流速较小，温度分布较不均匀。 此外，冷却壁的流动和传热特性与冷却壁的结构参数有关，如冷却壁的厚度、间隔距 离等。 4.结构优化设计 针对高炉炉腹区域铸铜冷却壁的局部温度过高问题，提出了一种改进的结构优化 方案。通过增加冷却壁的冷却面积，增强冷却壁的散热能力，实现了冷却壁的效果优 化。同时，通过调整冷却壁的结构参数，如增加冷却壁的厚度和间隔距离，改善了冷 却壁的流动和传热性能。