高炉出铁过程中铁水非稳态流动对炉缸炉底侵蚀的影响

高炉长寿问题一直被高炉工作者所高度重视，而高炉炉缸的受损状况又是高炉长寿的限制性环节，因此炉缸的生产安全是保障高炉长寿的重要因素。随着科学技术的发展，高炉逐渐大型化，同时对高炉的使用寿命的要求也越来越高。高炉高效率生产和长寿的统一也是高炉工作者一直所追求的目标。

武汉科技大学的学者基于有效容积为1750m3的高炉炉缸在实际生产过程中受损状况，利用Fluent软件VOF方法建立高炉炉缸出铁过程的非稳态数学模型，探究铁水流动对炉缸侵蚀的影响。结果表明，死料柱沉底时底部压力较大；剪应力在出铁口的底部、炉缸炉底与死料柱边缘的交线处较大。死料柱浮起时底部所受压力比沉底小，炉底中心的压力较小，而边缘位置则出现负压，剪应力在炉底中心、出铁口的底部等位置较大。无论死料柱沉底与否，出铁口附近的炉壁剪应力在垂直方向上距离出铁口越近则越大，而且出铁口下侧的剪应力高于上侧的剪应力。