微晶冶炼炉冷却板的开发及热态模拟分析开题报告
2020-04-24 09:42:11
1. 研究目的与意义(文献综述)
微晶玻璃是近些年来炙手可热的新型材料,它具有良好的综合性能[1],它是晶相和玻璃相的多相复合体,目前正广泛地应用于各行各业中,具有广阔的发展前景。
熔融法制备微晶玻璃是将其在高温下保温一段时间熔制,迅速冷却,再将其退火并加入一定的晶核剂进行一定的热处理,使其晶粒细化的一种制备微晶玻璃的方法[2],现在已被广泛采用,但也存在很多问题有待于解决。例如晶核剂和热处理工艺难以选取,在生产中也很难达到理想状况,其中最重要的是它的熔制温度通常都在1400℃至1600℃,这样过高的温度容易使能源消耗巨大,经济效益低。
冷却板是冶炼炉的一种冷却方式,其设计质量影响着高炉质量[3]。它作为冶炼炉的关键设备,作用巨大,起着保护炉衬的作用,能有效地延长冶炼炉的工作能力和使用寿命。这么多年来,我国总是盲目照搬其他国家的冶炼炉及冷却设备的设计,或者凭经验设计,没有进行模拟优化分析,导致高炉很容易破损[4]。而目前很多国家都在致力于研究冷却设备的温度分布和材料材质等很多方面影响因素,不断地对其进行调整和优化,提高冶炼炉的工作能力和使用寿命[5]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
2.1.1微晶玻璃制造厂对一定大小冶炼炉的要求,利用pro/e设计冷却板,建立新型微晶冶炼炉冷却板的三维实体模型。
2.1.2确定假设条件,计算各种边界条件和物性参数,采用有限元软件ansys对冷却板进行热态模拟分析。
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4-7周:按照研究方案,完成pro/e对冶炼炉冷却板的设计建模。
第8-11周:完成ansys有限元分析软件对冷却板的热态模拟分析。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]宋开新,俞建长.微晶玻璃的制备与应用[j]. 山东陶瓷,2002,25(1):17-20.
[2] 陈维铅,高淑雅,刘杰.等.熔融法制备金尾矿微晶玻璃及性能研究[j].人工晶体学报,2014,43(1):85-89.
[3] 程素森,薛庆国,苍大强.等.高炉冷却壁传热学分析[j]. 钢铁.1999,34(5) : 11-13.