Проведено компьютерное моделирование динамики нагрева воздушной фурмы доменной печи с помощью вычислительной среды конечно-элементного анализа DEFORM-2D. Исследовано влияние теплоизолирующей вставки, установленной в дутьевой канал с воздушным зазором и без зазора, а также газотермического покрытия на температурное поле воздушной фурмы доменной печи. Результаты моделирования показали значительное влияние теплоизолирующей вставки в дутьевой канал и воздушного зазора, отделяющего ее от внутреннего стакана, на температурное поле фурмы. При наличии вставки наблюдается градиент температуры по ее толщине до <nobr>$540-555^{\circ}$</nobr>C, причем максимального значения температура вставки достигает на поверхности со стороны дутьевого канала. В то же время температура внутреннего стакана снижается на <nobr>$35-40^{\circ}$</nobr>C по сравнению с фурмой без вставки. При наличии вставки с воздушным зазором градиент температуры вставки по ее толщине снижается до <nobr>$160-250^{\circ}$</nobr>C по сравнению с вариантом без воздушного зазора, причем максимальное значение температуры поверхности вставки со стороны дутьевого канала также увеличивается. Температура внутреннего стакана также снижается еще на <nobr>$15-20^{\circ}$</nobr>C по сравнению с вариантом без воздушного зазора. Однако наблюдается резкий градиент температуры воздушного зазора по его толщине до <nobr>$760^{\circ}$</nobr>C из-за низкой теплопроводности воздуха. При наличии газотермического покрытия максимальная температура нагрева торца рыльной части снизилась до <nobr>$326^{\circ}$</nobr>C, а максимальный градиент температуры по его толщине также снизился до <nobr>$67^{\circ}$</nobr>C по сравнению с вариантом без покрытия. С помощью программного комплекса DEFORM-2D создана модель, имитирующая прогар фурмы вследствие контакта с жидким чугуном. Показано, что через <nobr>$40$</nobr> с контакта с чугуном температура на поверхности рыльной части со стороны воды достигает <nobr>$1050^{\circ}$</nobr>C, а через 100 с — <nobr>$1060^{\circ}$</nobr>C, что практически равносильно прогару.
доменная печь, воздушная фурма, теплоизолирующая вставка, газотермическое покрытие, температурное поле, прогар фурмы