| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第13-15页 |
| 2 文献综述 | 第15-42页 |
| 2.1 高炉长寿发展概述 | 第15-16页 |
| 2.1.1 高炉长寿发展 | 第15页 |
| 2.1.2 高炉寿命的限制性因素 | 第15-16页 |
| 2.2 国内外冷却壁发展 | 第16-22页 |
| 2.2.1 球墨铸铁冷却壁 | 第16页 |
| 2.2.2 铸钢冷却壁 | 第16-18页 |
| 2.2.3 铜冷却壁 | 第18-21页 |
| 2.2.4 铜钢复合冷却壁 | 第21-22页 |
| 2.3 铜冷却壁破损形式及其破损机理研究进展 | 第22-28页 |
| 2.3.1 水管断裂漏水 | 第22-24页 |
| 2.3.2 本体变形 | 第24-25页 |
| 2.3.3 热面破损 | 第25-28页 |
| 2.4 铜冷却壁传热性能研究 | 第28-34页 |
| 2.4.1 铜冷却壁传热数值模拟研究 | 第28-33页 |
| 2.4.2 铜冷却壁热态性能测试 | 第33-34页 |
| 2.5 铜冷却壁热应力及热变形研究 | 第34-36页 |
| 2.6 铜钢复合冷却壁传热及热变形研究 | 第36-37页 |
| 2.7 高炉内铜冷却壁和铜钢复合冷却壁存在的热变形 | 第37-40页 |
| 2.8 研究目的和研究内容 | 第40-42页 |
| 2.8.1 研究目的 | 第40页 |
| 2.8.2 研究内容 | 第40-42页 |
| 3 铜冷却壁水管热变形及受力状态分析 | 第42-85页 |
| 3.1 物理模型 | 第42-43页 |
| 3.2 数学模型 | 第43-48页 |
| 3.2.1 传热模型 | 第43-45页 |
| 3.2.2 热弹性变形模型 | 第45-47页 |
| 3.2.3 物性参数 | 第47-48页 |
| 3.3 数学模型验证 | 第48-49页 |
| 3.4 传热分析 | 第49-51页 |
| 3.5 热变形分析 | 第51-61页 |
| 3.5.1 煤气温度的影响 | 第56-57页 |
| 3.5.2 高度的影响 | 第57-58页 |
| 3.5.3 冷却水速的影响 | 第58-59页 |
| 3.5.4 厚度的影响 | 第59-60页 |
| 3.5.5 螺栓间距的影响 | 第60-61页 |
| 3.6 热应力分析 | 第61-82页 |
| 3.6.1 水管末端自由 | 第61-67页 |
| 3.6.2 水管末端固定 | 第67-74页 |
| 3.6.3 水管受炉壳开孔约束 | 第74-80页 |
| 3.6.4 炉壳开孔直径优化 | 第80-82页 |
| 3.7 小结 | 第82-85页 |
| 4 铜冷却壁热弹塑性分析 | 第85-117页 |
| 4.1 物理模型 | 第85-86页 |
| 4.2 数学模型 | 第86-94页 |
| 4.2.1 非稳态传热模型 | 第86-88页 |
| 4.2.2 弹塑性模型 | 第88-91页 |
| 4.2.3 热疲劳模型 | 第91-93页 |
| 4.2.4 物性参数 | 第93-94页 |
| 4.3 纯铜材料真实应力-真实应变关系 | 第94-96页 |
| 4.4 渣铁壳脱落-形成过程传热分析 | 第96-99页 |
| 4.5 热变形分析 | 第99-103页 |
| 4.6 应变分析 | 第103-108页 |
| 4.7 应力分析 | 第108-110页 |
| 4.8 热疲劳分析 | 第110-111页 |
| 4.9 异常炉况下铜冷却壁热变形分析 | 第111-115页 |
| 4.10 小结 | 第115-117页 |
| 5 铜钢复合冷却壁热态试验 | 第117-139页 |
| 5.1 试验目的 | 第117页 |
| 5.2 试验内容 | 第117页 |
| 5.3 试验原理 | 第117-118页 |
| 5.4 热态试验系统 | 第118-120页 |
| 5.5 冷却水循环系统 | 第120-123页 |
| 5.6 温度检测系统 | 第123-126页 |
| 5.6.1 壁体测温电偶布置 | 第123-125页 |
| 5.6.2 煤气温度测点布置 | 第125-126页 |
| 5.6.3 数据采集设备 | 第126页 |
| 5.7 应变检测系统 | 第126-130页 |
| 5.7.1 应变片布置 | 第126-127页 |
| 5.7.2 应变测量原理 | 第127页 |
| 5.7.3 应变片安装过程 | 第127-129页 |
| 5.7.4 应变检测设备 | 第129-130页 |
| 5.8 试验过程 | 第130页 |
| 5.9 试验结果 | 第130-137页 |
| 5.9.1 热态试验炉炉温变化 | 第130-132页 |
| 5.9.2 铜钢复合冷却壁温度变化分析 | 第132-134页 |
| 5.9.3 铜钢复合冷却壁总应变变化分析 | 第134-137页 |
| 5.10 小结 | 第137-139页 |
| 6 铜钢复合冷却壁热变形及铜钢界面应力分析 | 第139-173页 |
| 6.1 物理模型 | 第139-140页 |
| 6.2 数学模型 | 第140-144页 |
| 6.2.1 传热模型 | 第140-142页 |
| 6.2.2 热弹性模型 | 第142-143页 |
| 6.2.3 物性参数 | 第143-144页 |
| 6.3 工业试验验证 | 第144-146页 |
| 6.3.1 传热模型验证 | 第144-145页 |
| 6.3.2 热弹性模型验证 | 第145-146页 |
| 6.4 温度分布分析 | 第146-148页 |
| 6.5 热变形分析 | 第148-156页 |
| 6.6 铜钢界面应力分析 | 第156-160页 |
| 6.7 水管热应力分析 | 第160-165页 |
| 6.7.1 水管末端自由 | 第160-162页 |
| 6.7.2 水管末端固定 | 第162-165页 |
| 6.8 煤气温度影响 | 第165-167页 |
| 6.9 铜层厚度影响 | 第167-168页 |
| 6.10 加强筋厚度影响 | 第168-169页 |
| 6.11 冷却水道深度影响 | 第169-171页 |
| 6.12 小结 | 第171-173页 |
| 7 铜钢复合冷却壁蠕变变形分析 | 第173-193页 |
| 7.1 蠕变变形模型 | 第173-176页 |
| 7.1.1 控制微分方程 | 第173-176页 |
| 7.1.2 约束边界条件 | 第176页 |
| 7.1.3 物性参数 | 第176页 |
| 7.2 蠕变变形模型验证 | 第176-177页 |
| 7.3 蠕变应变和应力分析 | 第177-181页 |
| 7.4 蠕变变形分析 | 第181-186页 |
| 7.5 铜钢界面应力分析 | 第186-189页 |
| 7.6 蠕变时间影响 | 第189-190页 |
| 7.7 煤气温度影响 | 第190-192页 |
| 7.8 小结 | 第192-193页 |
| 8 结论与展望 | 第193-196页 |
| 8.1 结论 | 第193-195页 |
| 8.2 展望 | 第195-196页 |
| 参考文献 | 第196-203页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第203-207页 |
| 学位论文数据集 | 第207页 |