摩擦和传热联合作用下等截面喷枪内气体的流动特性——(Ⅱ)计算结果及分析

以本工作第一部分中所提出的表征热源作用下管式和套管式等截面喷枪气体流动特性的基本方程和计算公式，分析了１８ｔＡＯＤ炉用套管式喷枪的气体流动特性，考察了加热和摩擦效应、供气压力、气体种类和成分等的影响，结果表明，热源的存在对等截面喷枪内气体流动特性有相当大的影响．其效果与增强摩擦效应相一致，使出口气量显著减小；对应用于实际冶金过程的等截面喷枪进行设计和气体流动特性计算时，按绝热摩擦流处理会产生相当大的偏差，必须考虑来自高温熔体和耐火炉衬等的加热效应；供气压力对等截面喷枪内的气体流动特性有决定性的作用；喷吹气体种类和成分会影响等截面喷枪内气体流动特性，对于给定的喷枪和体系，喷吹不同的气体时应根据工艺要求采用不同的喷吹参数     

顶吹熔炼炉中喷枪寿命的探讨

喷枪顶吹熔炼技术是一种控制简单、适应能力强、熔炼强度高的先进喷吹熔池熔炼技术,喷枪是顶吹熔炼的核心装置.一直以来,喷枪在实际应用中使用寿命都很低.喷枪的使用寿命直接影响着冶炼强度和作业率.文章主要对影响喷枪使用寿命的因素以及改善方法作出一些探讨.     

熔融还原过程硅还原氧化行为

试验研究熔融还原过程条件下SiO2还原氧化行为及对过程的影响。研究表明：喷吹煤粉燃烧温度、煤的灰份组成影响SiO2还原过程。通过适当选择煤种和控制氧煤喷枪的喷吹位置,可以减轻SiO2还原挥发过程的不利影响。     

铁水包顶底喷粉脱硫对比试验研究

通过狭缝式喷粉透气砖底喷吹和常规喷枪顶喷吹两种方式,将电石基粉喷入20 t铁水包中对含镍铁水进行脱硫对比试验.结果表明:在每吨铁脱硫粉剂消耗量为4 kg铁条件下,底喷粉工艺脱硫率为81%~90%,铁水温降为23~36℃;顶喷粉工艺脱硫率为59%~73%,铁水温降为45~70℃.顶、底喷粉处理时间无明显区别,底喷粉处理总时间始终比顶喷粉处理时间短约5 min.底喷吹脱硫工艺具有脱硫效率高、铁水温降小、处理周期短等优点.     

高炉／回转窑煤粉喷吹自动控制系统

介绍了用于高炉/回转炉煤粉喷吹的自动控制系统,包括软硬件及网络配置和喷吹控制工艺。研究了无料位探测仪器的间接计量罐内煤粉方法,根据罐重减少与时间累积得到喷吹速度,再乘以周期数,得到每小时的煤粉喷吹量数据。针对由于喷煤速度计算时使用时间基数造成的喷煤速度控制出现异常现象,采用变化率限幅方法加以解决。     

高炉/回转窑煤粉喷吹自动控制系统

介绍了用于高炉/回转炉煤粉喷吹的自动控制系统,包括软硬件及网络配置和喷吹控制工艺.研究了无料位探测仪器的间接计量罐内煤粉方法,根据罐重减少与时间累积得到喷吹速度,再乘以周期数,得到每小时的煤粉喷吹量数据.针对由于喷煤速度计算时使用时间基数造成的喷煤速度控制出现异常现象,采用变化率限幅方法加以解决.     

高炉喷吹煤粉燃烧过程的研究

本文模仿高炉风口前燃烧条件,用试验与计算方法,对喷吹煤粉燃烧速度进行研究,按假设条件建立了喷吹煤粉燃烧速度的数学模型,试验与计算结果基本接近,按高炉风口燃烧特性,将模型作了修正,得出了适合高炉喷吹条件下煤粉燃烧速度变化规律的数学模型,在均匀稳定喷吹情况下,高炉适宜的喷煤量应为140—160kg/吨铁。     

一种PLC变频升降故障的分析与解决

炼钢铁水预处理的变频控制系统,含提升电机、提升链条、喷枪小车架及喷枪和喷枪小车等,枪位由一台KUEBLE绝对值编码器反馈,有上下两个极限,基于编码器提供的信号,PLC通过VFD对喷枪的运行速度、位置进行自动控制,驱动链条带动喷枪小车及粉剂管道等按工艺要求完成下降和提升。在成产过程中出现：离开喷吹点升降操作时报故障停机,此时喷枪无法提出,直接影响生产。向DANIELI CORUS外方工程师咨询,认为是变频器自身问题不属于其服务范围,未能给予解决。经过我厂技术人员跟踪、统计,并对变频器、控制回路、外方图纸、程序研读后综合分析,找出了症结并提出解决方案：改进外方原有控制程序,在编码器位置参数反馈至PLC到PLC向变频器发出动作启动信号直至变频器驱动动作开始之间,预设延时并根据实验调整时长,优化变频控制斜坡、抱闸等参数,调试和使用后圆满解决,动作平顺,位置准确。平稳运行至今已1年。     

钢包喷吹时气泡泵现象的全浮力模型

本文研究了钢包喷吹时,供入气流而造成钢液强烈搅动的气泡泵现象。为研究这一现象提出了一种全浮力模型。模型提供了定量分析钢液被搅动的程度和供入能量之间关系的基础。通过在60t钢包内液流速度的实际测定,获得了单位时间内因受气泡泵的作用而进入循环的钢液量与供入气体流量和熔池深度的关系式。这种气泡泵作用的效率是很高的,在正常喷吹条件下,1kg惰性气体(Ar)可以使重量比本身大50万倍左右的钢液向上运动而进入循环。已经发现,对60t钢包内喷吹氩气时,包内钢液对流循环的周期只需20～35 sec,加入物料达到足够均匀所需的混合时间约1.0～1.5 min。     

变参数下的空气喷枪涂层厚度分布建模

首先分析了影响空气喷枪涂层厚度及喷涂机器人作业过程中的可调和常变因素,然后利用BP神经网络方法对平板直行喷涂实验获得的实验数据加以拟合,建立以喷涂距离、喷枪移动速度、喷枪流量和测量点与喷枪轴线距离作为输入的喷枪喷涂模型。与传统模型相比,该模型用相对少量的实验数据就可以预测不同喷涂距离、喷枪移动速度和喷枪流量下的涂层厚度分布。实验数据表明,该模型准确、有效。     

炭素回转窑产量影响因素的实验研究

建立了回转窑实验装置,通过冷态实验研究了回转窑转速、斜度、内径、窑尾挡料圈高度等操作参数和结构参数对物料停留时间及回转窑产量的影响.结果表明,当转速小于4 r/min时,物料停留时间缩短程度显著,高于4 r/min时,缩短趋势平缓;随着窑斜度和窑尾挡料圈高度的增加,物料停留时间同样缩短;窑产量随着转速、斜度和窑尾挡料圈高度的增加而增大;当转速小于3 r/min时,窑产量增幅明显,高于3 r/min时,窑产量的增加程度降低;随着窑尾挡料圈高度的增加,窑产量增加显著;同时加料管的安装位置对回转窑的产量也有较大的影响.     

The Influence of the Supporting Wheel Deflection of Large-scale Rotary Kiln on Maximum Contact Stress

1Introduction The kiln is important equipment in theproduction of metallurgy,cement and material offire-fast.Whetherthe operatingconditionof rotarykilnsis normal will influencethe economic benefitand efficiency of the above plants.The kiln isgeneral very weight to about a thousand tons,which has4~9groups of shelf support.So thekilnis a statically indeterminate systemwith overload,large torque and multi-support.The sketchmap of supporting systemis depicted in Fig.1.The kilnshell is set inthe …     

铁矿氧化球团回转窑三维温度场仿真模型

在分析烟气、窑壁和球团之间的传导、对流和辐射传热,煤粉的燃烧以及回转窑中球团的运动规律的基础上,应用轴向传热模型描述窑内烟气温度分布,应用横截面二维传热模型+轴向传热模型描述球团温度分布,建立回转窑三维温度场模型,开发三维温度场仿真系统,动态显示窑内烟气和球团的温度分布。研究结果表明:模型计算烟气温度命中率在90%以上。     

大型回转窑托轮歪斜与最大接触应力的关系建模

从赫兹接触理论出发,推导了回转窑托轮歪斜时,滚圈和托轮最大接触应力比与托轮歪斜角度的关系;通过实例分析,给出回转窑托轮歪斜范围内最大接触应力比的列表;得出了回转窑托轮小角度歪斜,最大接触应力显著增加,便可能造成安全事故的结论.为回转窑的设计、运行状态分析、调整提供依据.图4,表1,参10.     

回转窑新型燃料的探究与应用

祥元镁业一期工程煅烧车间以半工业化生产试验结果为设计依据,充分利用通化、白山地区丰富的煤炭资源,回转窑燃料制备系统应用了劣质煤造气技术和混合煤种喷煤技术,实现了成本和发热值缺陷的互补;燃烧器选用五通道气煤烧嘴,实现了气煤同烧供热;原煤干燥选用窑体烘干机,有效回收了回转窑高温段外壳余热。通过新型燃料的探究和合理的设备选型,为煅烧白云石提供了可靠的热源保障,达到了设计指标。     

大型多支承回转窑运行状态监测与调整

在研究回转窑运行状态影响因素的基础上，建立了回转窑载荷分配与轴线变化的线性关系式；得出了运行时回转窑主体部件的应力及变形情况；探明了回转窑轴向运动机理，建立了轴向运动接触力学调控模型；给出了回转窑最佳运行状态调整的优化方法，建立了调窑参数模糊优化模型；研究了一种新型的回转窑运行轴线测量方法--零位移方向键相法；应用理论研究成果，开发了回转窑运行状态分析与监测系统.     

气烧石灰竖窑内温度场的数值模拟

气烧石灰环型竖窑内气体燃料在石灰石固体颗粒间流动燃烧是典型的多孔介质内燃烧传热问题.本文建立了三维多孔介质模型湍流非预混燃烧数学模型,对某厂日产300 t/d的气烧石灰环型竖窑内的温度场进行了仿真模拟研究.结果表明,不同的窑高对温度场的影响很大,通入煤气量一定的条件下,窑炉越矮,高温区距离出口处越近,出口处平均温度越高,烟气带出的热量越多,热量损失越大.建议该气烧竖窑应改造成16m高料柱的窑体结构,煅烧石灰石使用的高炉煤气总体积流量最佳控制约为14 875m3/h.     

隧道窑生产海绵铁

在实验室模拟了隧道窑生产海绵铁过程，研究了矿、煤种对海绵铁质量的影响；海绵铁脱硫试验；铁精粉装入形状；生产海绵铁最佳焙烧温度的确定；海绵铁金属化率与时间的关系。     

回转窑内物料传输模型的研究

回转窑内物料平均停留时间（MRT）直接决定物料化学反应程度,它是回转窑设计的重要依据之一。在回转窑实验台上对5种不同的固体废弃物料和窑内风速、回转窑转速和回转窑倾角及物性参数改变的情况下进行了实验,获得了不同工况下物料MRT的变化规律：随着回转窑转速的提高、倾角增大和窑内风速增加,MRT减小;物料的物性参数中,休止角对MRT影响较大,休止角大的MRT小,而密度的变化影响相对较小。MRT对于以上各影响因素的敏感性差别也较大：回转窑转速对MRT影响是比较敏感的,特别是转速较小时;转窑倾角对MRT的敏感性则比较均匀;窑内风速在小回转窑转速、低窑内风速时对MRT的影响较为敏感。针对回转窑内物料传输影响因数众多、非线性机理强烈的特性,建立风速条件下物料传输模型（MMCAV）,并在回转窑转速倾角和一定风速条件下对模型进行了验证。在次高倾角（α=4.56°）时,MRT随窑内风速变化的情况,其中最大相对误差为7.1％。在低窑转速和高风速情况,总的平均相对误差为2.81％。用稻壳作为输运物料,把实验数据与Perry等模型对比发现：Perry模型在c=0m/s时,Saeman模型在c=0.41m/s附近时与实验值差异较小。风速的影响范围与回转窑倾角有较大关系,倾角α=3.04°时,风速c>0.41m/s必须考虑风速对物料输运的影响;而倾角α=4.56°时,c>0.25m/s就应考虑风速的影响。     

基于KingView的煤矸石烧结空心砖隧道窑监控系统

【目的】实现煤矸石烧结空心砖隧道窑烧结过程的"自动"控制与管理,保障系统安全、稳定的运行。【方法】利用自动检测技术、增量式PID控制算法和组态软件KingView设计并实现了一煤矸石烧结空心砖隧道窑监控系统。【结果】该系统实现了对窑温、窑压、窑车位置等信息的实时检测和控制,完成了对整个烧结过程的自动控制。【结论】该设计不但有效地提高了系统运行的安全性,而且提高了空心砖的合格率与产量,收到了良好的经济效益。