高爐爐缸侵蝕的攝動降維法分析.pdf

1、高爐爐缸的內(nèi)襯侵蝕是影響高爐安全生產(chǎn)的重要因素，高爐服役后每年都要花費巨大的財力物力對其維護。由于爐缸直接與高溫的鐵水接觸，侵蝕不可避免。隨著服役時間的增長，爐缸的侵蝕會越來越嚴重，這就需要及時掌握高爐爐缸侵蝕的情況。近十多年，煉鐵技術(shù)界開展了監(jiān)測侵蝕狀態(tài)的理論和技術(shù)研究，利用了熱工測量參數(shù)建立以傳熱學(xué)理論為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)模型，來分析內(nèi)襯侵蝕狀況。
　　利用傳熱學(xué)理論，建立數(shù)學(xué)模型，再用計算機來分析計算，來判斷高爐侵蝕形貌，是主要的監(jiān)

2、測侵蝕狀態(tài)的方法。由于爐缸的侵蝕是多樣性的，侵蝕的形貌也是復(fù)雜的，侵蝕后的爐缸也破壞了原來結(jié)構(gòu)的對稱性，這就增加了求解的復(fù)雜性。在數(shù)值求解反問題時，要計算大量的邊界變動的正問題。特別是在求解高維問題時，計算的復(fù)雜性和計算量的增長，使得問題難以處理。
　　攝動降維法是將高維問題降為低維問題，將變動的侵蝕邊界化為固定邊界，把侵蝕后的高爐爐缸簡化為軸對稱模型，用特征函數(shù)展開法將問題化為低維問題進行求解。這樣就把高爐爐缸橫截面的二維求解問

3、題轉(zhuǎn)化為一維軸對稱問題，降低了計算的難度，提高了計算效率。
　　本文根據(jù)攝動降維法理論，利用MATLAB進行編程，用擬牛頓法對該問題優(yōu)化計算。為了實際操作方便，編制了用戶界面，可以根據(jù)不同的爐型，不同的熱工參數(shù)和不同的外邊界溫度對其進行侵蝕計算。通過大量的數(shù)例計算，得出攝動降維法在計算爐缸小侵蝕量時，是一種高精度高效率的計算方法。攝動降維法在侵蝕量較大時，精度很低，為了發(fā)揮攝動降維法計算效率高的優(yōu)勢，對攝動降維法進行了修正。利用邊