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铸铜冷却板的制备关键技术研究开题报告

 2020-04-24 09:42:06  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着高炉炼铁技术的不断进步,高炉生产朝着优质、高产、低耗和长寿的方向发展。而随着高炉炉容大型化、生产高效化,高炉的利用系数和冶炼强度 不断提高,导致高炉炉腹、炉腰和炉身下部等部位热负荷上升,同时高炉炉况的波动引起软熔带位置频繁上下移动,反复出现的热冲击、挤压、磨损、化学侵蚀,使高炉炉腹、炉腰和炉身下部等部位的工作环境异常恶劣,加速了耐材的侵蚀和冷却设备的损坏[1,2,3]。国内外高炉生产实践表明,由于高炉冷却设备损坏引起高炉停炉大修的比例超过27%[4]

众所周知,高炉的使用寿命越长,经济效益也就越明显,而高炉的使用寿命与高炉的冷却系统密切相关,所以国内从事炼铁的工作人员一直竭力追求高炉的高寿命。近些年来生产操作、设备性能、控制技术、以及其它相关技术的不断发展,给延长高炉使用寿命创造了有利条件。近几年国外很多高炉寿命已长达15年甚至更长,而国内低水平高炉寿命平均只有9年左右,甚至更短,如何延长我国高炉使用寿命,追赶上国外先进国家的技术水平,已成为我国技术工作者的重要的研究方向[5,6]

影响高炉的使用寿命的因素较多,但最重要的莫过于高炉冷却系统的好坏。这是因为高炉的热负荷热量散发主要集中在冷却设备上,高炉的冷却设备一旦不能正常工作,高炉炉内温度将瞬间倍增,进而造成高炉无法正常工作,最终导致高炉的寿命结束[7]。从近几年我国高炉冷却设备应用选择来看,冷却板与冷却壁相结合为最主要的方式,这种冷却效果远远好于单用冷却壁的冷却形式,因此冷却板的冷却程度好坏将直接影响高炉的使用寿命[8,9]。国内选用板壁结合冷却设备的公司,如宝钢高炉的使用寿命已长达将近15年,昆钢高炉的使用寿命也将近10年以上[10,11]

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、进行文献调研,了解国内外铸铜冷却板及铸铜冷却壁研究概况和发展趋势;

2、掌握三维建模软件pro/e和凝固模拟软件的使用,并建立拟生产的铸铜冷却板三维模型;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需软件和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照铸件工艺设计方案,凝固模拟优化工艺,并确定成分及熔炼工艺。

第9-12周:制备铸件,分析铸件的组织和性能,研究成分、组织和性能之间的关系。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]宋家齐,胡静.高炉铜冷却壁的技术进展[j].炼铁, 2006, 25(6):56.

[2]佘京鹏,陈钢,许领舜,等.对高炉铜冷却壁应用特性的几点认识[j].炼钢,2013,32(4):22.

[3]qi liu,shusen cheng.heattransfer and thermal deformation analyses of a copper stave used in the bellyand lower shaft area of a blast furnace[j].international journal of thermalsciences,2016,100:202-212.

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