Określanie położenia izotermy krytycznej pieca hutniczego uwzględniające różne warianty wymiany ciepła z otoczeniem

Właściwe zaprojektowanie izolacji pieca hutniczego ma decydujący wpływ na pracę pieca i na jego trwałość. Decydującym parametrem jest określenie położenia izotermy krytycznej wskazującym czy materiał izolacji cieplnej będzie narażony na erozję termiczną. Dotychczas stosowano uproszczone metody obliczania pola temperatury wewnątrz gara wielkiego pieca zakładając jednowymiarowy przepływ ciepła, które nie zapewniały wystarczającej dokładności obliczeń. Przedstawiono obliczenia pola temperatury wewnątrz pola gara wielkiego pieca wykonane za pomocą metody elementów skończonych i uwzględniające różne wykonania izolacji pieca jak i różne warunki wymiany ciepła z otoczeniem. Uwzględniono erozję materiału wyłożenia przeprowadzając interakcyjne obliczenia mające na celu określenie położenia izotermy krytycznej po stabilizacji erozji.

---

Proper design of the thermal insulation in the metallurgical furnace is critical for its operation and life. One of the most important parameters is the location of the critical isotherm deciding if the thermal insulation is subjected to thermal erosion. The widely used simplified methods based on the assumption of one-dimensional temperature distribution in the furnace do not give the results of sufficient accuracy. The Finite Element Method calculations of the two-dimensional temperature distribution accounting for various types thermal insulation and heat transfer conditions are presented.