simulation of water-circulating path and heat transfer in blast-furnace tuyeres with simple and spiral double-chamfer design

Tuyeres or air-blowing nozzles are considered sensitive parts of blast furnaces responsible for blowing hot airinto the furnace, and their proper operation has a direct effect on the iron-melting process in the blast furnace.these parts are usually damaged or destroyed by exposure to high temperatures, radiation, slag or molten ironscattering, improper design of the water-circulating system, low thermal conductivity, operator problems, etc.in this paper, the two simple and spiral water-circulating designs are simulated and examined in heat transferand fluid pressure drop under furnace conditions. based on the results obtained from the spiral design, wateris directed to the critical areas of the body at a lower temperature and passes through these areas quicker thanthe simple design.; additionally, the cooling power of the spiral design is more efficient for the body of thetuyeres and will help prevent this part from burning in these areas. according to the simulation, the spiraldesign’s water pressure will drop slightly further than the simple design.

شبیه سازی مسیر آبگرد و بررسی انتقال حرارت در فورم های هوای دم کوره بلند با طراحی دو جداره ساده و اسپیرالی

فورم‌های هوای دم یا شیپورک‌های دمنده هوا از جمله قطعات مصرفی و حساس کوره‌های بلند بوده که وظیفه دمش هوای داغ به داخل کوره را بر عهده داشته و عملکرد صحیح آنها تاثیر مستقیم بر فرایند ذوب آهن در کوره بلند دارد. این قطعات معمولا در اثر قرار گرفتن در دمای بالا، تشعشع، پاشش مذاب و سرباره، طراحی نامناسب سیستم آبگرد، هدایت حرارتی پایین، مشکلات اپراتوری و غیره دچار آسیب و انهدام می‌شوند. در این مقاله براساس شرایط کوره، دو طراحی آبگرد ساده و اسپیرالی شبیه سازی شده و از نظر انتقال حرارت و افت فشار سیال مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج بدست آمده در طراحی اسپیرالی آب با دمای پایین تر به سمت نواحی بحرانی بدنه هدایت شده و با سرعت بیشتری نسبت به طراحی ساده از این نواحی عبور می‌کند؛ همچنین قدرت خنک کنندگی طراحی اسپیرالی برای بدنه فورم‌های هوای دم کارآمدتر بوده و به جلوگیری از سوختن این قطعه از این نواحی کمک شایانی خواهد نمود. براساس شبیه سازی انجام شده میزان فشار آب در طراحی اسپیرالی نسبت به طراحی ساده به میزان ناچیزی افت بیشتری خواهد داشت.