环冷机密封系统设计及计算机仿真

论文摘要

随着烧结矿冷却工艺的迅速发展,烧结矿的冷却设备也日趋完善。环形冷却机在钢铁企业中广泛应用,这样环冷机冷却成为烧结产能的新瓶颈环节之一。因此对环冷机系统进行优化研究是烧结生产发展的趋势。本文主要针对国内环冷机漏风严重的状况,对环冷机的密封结构进行了改进和优化分析。本文研究的主要内容包括:将磁流体密封技术应用于环式冷却机密封中,设计磁流体密封装置;研究磁流体密封的机理,分析磁流体密封介质在磁场中所受的磁场力,推导磁流体静密封的耐压压差公式;结合环式冷却机结构的特点,建立了简化的三维实体模型,利用有限元软件对环式冷却机密封部分进行数值分析,得到密封间隙内磁场的强度分布;通过对磁流体密封结构分析,得出矩形磁极密封结构参数的取值范围,并设计一套简易的磁流体密封实验装置进行实验研究。理论分析和实验结果表明:磁流体密封是实现环冷机密封一种有效可行的方法;磁流体密封结构的设计对密封耐压能力的影响较大,合理设计密封结构,可以有效地提高密封耐压能力。这些结果为今后联系现场实际采取相应的工艺措施,在烧结矿环冷机的冷却过程中找到合理的改善烧结矿质量的方法和途径提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 烧结矿冷却的目的及在钢铁生产中的意义
• 1.1.1 烧结矿冷却的目的
• 1.1.2 烧结矿冷却在钢铁生产中的意义
• 1.2 烧结矿的冷却方式及其在国内外的应用状况
• 1.2.1 烧结矿冷却方式
• 1.2.2 烧结矿冷却工艺及其应用状况
• 1.3 磁性流体的现状及问题
• 1.4 磁性流体密封的优点
• 1.5 课题研究的主要内容
• 第2章 环冷机的磁流体密封原理及结构设计
• 2.1 磁流体密封的运动方程
• 2.2 磁场力
• 2.2.1 分子电流模型
• 2.2.2 能量法
• 2.3 磁流体微粒受力分析
• 2.4 磁流体的伯努利方程
• 2.5 环冷机工作原理
• 2.6 环冷机台车上部磁流体密封设计
• 2.6.1 磁流体密封模型的建立
• 2.6.2 支撑架设计
• 2.7 磁流体静密封压差公式
• 2.8 本章小结
• 第3章 环冷机磁流体密封的仿真分析
• 3.1 电磁场的基本理论
• 3.2 磁流体密封结构的磁场计算
• 3.2.1 有限元模型的建立
• 3.2.2 物理环境
• 3.2.3 结果分析
• 3.2.4 轨线定义与分析
• 3.3 磁流体密封结构的参数设计
• 3.3.1 密封间隙宽度的确定
• 3.3.2 选取磁铁型号
• 3.4 本章小结
• 第4章 环冷机密封的实验研究
• 4.1 实验装置的设计
• 4.2 环冷机磁流体密封装置设计
• 4.3 实验内容及分析结果
• 4.3.1 磁场强度对密封能力的影响
• 4.3.2 密封间隙对密封性能的影响
• 4.3.3 密封介质对密封性能的影响
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介