球团竖炉内气流分流规律的实验研究

建立球团竖炉冷态实验模型,定量研究竖炉操作和结构参数对炉内气流流向和流量即气流分流的影响规律.结果表明,操作参数中,焙烧风和冷却风的流量比即流入风量比是影响气流分流的主要因素,流入风量比增大,则冷却风上行趋势减小,焙烧风下行趋势增大,且在一定工况下,流入风量比与导风墙冷却风流量比、上行焙烧风流量比成线性关系;结构参数中,焙烧带宽度、导风墙宽度、预热焙烧带高度和均热带高度是影响气流分流的主要因素,焙烧带宽度增加,或导风墙宽度减小,或预热焙烧带高度减小,或均热带高度增加,则冷却风上行趋势增加,焙烧风下行趋势减小,临界流入风量比增加.     

球团竖炉内气流运动规律的实验研究

根据相似原理建立"导风墙-烘干床"式球团竖炉冷态模型实验台,根据实验数据绘制流网图,从而判断竖炉内气流分布状况,得到竖炉操作参数对炉内气流运动的影响规律:竖炉结构参数一定,流入风量比k决定着气流分布:当流入风量比等于临界风量比时,焙烧风和冷却风分别全部流入焙烧带和导风墙内,此时,竖炉处于临界工况;由临界工况开始增加焙烧风或减小冷却风,则开始有焙烧风下行进入导风墙,且k愈大,下行的焙烧风量愈大;由临界工况开始减小焙烧风或增加冷却风,则开始有冷却风上行进入焙烧带,且k愈小,上行的冷却风量愈大;上行冷却风和下行焙烧风中只有一种情况发生或均不发生·     

球团竖炉结构参数影响炉内气体流动的数值模拟

运用气固填料床动力学理论建立了球团竖炉料层内气体流动的数学模型，确立了数学模型的边界条件.运用手编程模拟研究炉内气体流动的基本规律，进而探讨竖炉结构参数对炉内气体流动的影响.结果表明:结构参数中，导风墙宽度、焙烧带宽度以及预热焙烧带高度是影响炉内气体流动的主要因素.导风墙宽度和预热焙烧带高度的增加，以及焙烧带宽度的减小会导致冷却风上行趋势减小，焙烧风下行趋势增大.同时，导风墙宽度、预热焙烧带高度以及焙烧带宽度的改变也会导致竖炉内焙烧风与冷却风之比发生改变，即流入风量比发生改变，而流入风量比是决定炉内气体流动的最主要因素.     

球团竖炉结构影响炉内气流分布的实验研究

根据相似原理建立了球团竖炉冷态模型实验台,依据实验数据绘制流网图,通过流网图判断炉内气流运动,从而得到竖炉结构参数对气流分布的影响规律·结果表明,结构参数中,导风墙宽、焙烧带宽、冷却带宽、焙烧带高、均热带高和冷却带高等是影响气流分布的主要因素,其中,导风墙宽增大,或焙烧带宽减小,或火口中心线上料层增高,则上行冷却风趋势减小,下行焙烧风趋势增大,临界流入风量比k 减小;反之,上行冷却风趋势增大,下行焙烧风趋势减小,k 增大;此外,焙烧带宽是影响气流分布均匀性的主要因素·此研究结果可指导竖炉的初始设计和生产参考,尤其供竖炉的计算机辅助设计参考·     

球团竖炉内最佳气流分布的研究及其应用

针对“导风墙-烘干床”式球团竖炉的高效化，讨论竖炉某个利用系数下的“最佳”气流分布。研究结果表明，同时满足焙烧温度、焙烧带内的氧浓度和焙烧带内气流分布均匀性的气流分布，即为“最佳”气流分布，它由充足的焙烧和冷却风量以及适宜的气流分流来确定。     

全部流化状态下球团竖炉中的气流分布

本文论述了当导风墙下口存在全部流化状态时,球团竖炉中的气流分布。介绍了实验研究方法;阐述了不同冷却风量和燃烧废气量及不同导风墙结构时的气流分布形态;提出了进入导风墙的风量具有极限值的观点。     

球团竖炉内适宜焙烧风量的研究

研究了球团竖炉大型化和高效化的关键问题之一炉内适宜焙烧风量问题,即竖炉在某个产量下所需的焙烧风量.结合气固传热方程和热平衡方程,求得了竖炉在某个产量下所需的焙烧风量,并运用填料床阻力特性规律研究了如何能够将充足的焙烧风量鼓入球团料层这一问题.研究表明:当以磁铁矿为主要原料时,竖炉适宜的气固水当量比为0.71~0.72,当考虑焙烧风分布均匀性时,适宜的气固水当量比为0.75~0.80;扩大喷火口、优化燃烧室结构、侧引风重力除尘和改进传统的调节方式是保证炉内适宜气固水当量比的主要手段.     

操作参数对直接提钒焙烧竖炉热工特性的影响

以局部热力学非平衡模型为基础,建立钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉三维稳态气固传热模型,借助Fluent软件的UDF功能,将竖炉内的化学反应热以内热源的形式编译到能量方程中,并利用实验获得的料层压降公式修正动量方程源项中的黏性和惯性力项系数,开展竖炉操作参数对炉内热工行为的影响研究。研究结果表明:在生产可调范围内,随着球团当量直径的减小,在焙烧段内球团温度会随之升高,在冷却段内球团温度会随之降低,且竖炉保温段延长;对于产能为330 t/a的中试竖炉,其适宜的操作参数为:冷却空气流量544 m3/t,竖炉下部气固水当量比约0.95;焙烧风流量1 082 m3/t,焙烧风与冷却风配比2:1;球团当量直径46 mm。     

球团竖炉粉矿问题研究

以济钢球团竖炉为背景,将气固填料床理论和实验相结合,系统研究了炉内粉矿的成因、危害及控制手段·结果表明:竖炉粉矿量为干球与成品球团流量之差,其三种表现形式为爆裂粉矿、落下粉矿及碰撞粉矿,沉积粉矿循环造成炉内部分粉矿难以排除炉外;从干燥带到均热带,粉矿生成速率逐渐减小,粉矿生成总量逐渐增加,但在导风墙下沿处,由于沉积粉矿循环造成此处的粉矿总量骤然下降;炉内粉矿增加,降低了竖炉利用系数,增加了球团工序能耗;控制炉内粉矿的有效措施是实施炉内除尘,即将含尘气体从导风墙下沿引出,经过重力除尘后返回炉内以强化生球干燥·     

干熄焦炉内三维流动及传热的数值模拟

以Fluent软件为平台,通过流体在多孔介质中的流动模型来处理冷却气体在干熄焦炉内的三维流动,借助于UDS和UDF进行二次开发,建立干熄焦炉内冷却气体及焦炭的流动传热模型,并分析了循环风量对气固换热的影响。结果表明,冷却室气体在通过斜道进入环形气道时有偏流现象,即靠近总出口附近的斜道有更多的气体流出,且气流速度最快;气体的压力损失主要发生在冷却室;冷却室内周边的换热效果比中心换热效果要好。模拟计算发现,循环风量为200 000m3/h时,换热后的冷却气体温度为1101K,焦炭温度为439K,这不仅满足了焦炭的冷却要求,而且还能提供用于供暖或发电的高品位热量的循环气体。     

再论球团竖炉内最佳气流分布

在文献[6]中定义球团竖炉内“最佳”气流分布，界定其内涵，并提出了相应的实现途径，但途径的可行性和可控性不佳。基于此，在完善“最佳”气流分布定义和内涵的基础上，提出了一种新的理念：保证竖炉燃料热值，较大幅度地加大均热带高度，使焙烧风和冷却风各行其路，从而提高“最佳”气流分布的可行性和可控性．并提出了实施方法。     

A mathematical model capable of describing the liquid flow mainly in a blast furnace

The molten liquid flow inside a packed bed is a familiar momentum transportation phenomenon in a blast furnace. With regard to the reported mathematical models describing the liquid flow within a packed bed, there are some obstacles for their application in engineering design, or some limitations in the model itself. To overcome these problems, the forces from the packed bed to the liquid flow were divided into appropriate body and surface forces on the basis of three assumptions. Consequently, a new mathematical model was built to present the liquid flow inside the coke bed in a blast furnace. The mathematical model can predict the distribution of liquid flowrate and the liquid flowing range inside the packed bed at any time. The predicted results of this model accord well with the experimental data. The model will be applied considerably better in the simulation on the ironmaking process compared with the existent models.     

未燃煤粉在填充床内的分布及对料柱压差的影响

为揭示未燃煤粉在高炉块状带的分布及其对块状带压差的影响,利用冷态填充床模型研究得出,空塔流速对填充床中气流压差具有较大的影响,随空塔流速的增加压差呈线性增加·本试验条件下,空塔流速每增加10m/s,压差将增加037kPa/m;填充床内未燃煤粉积蓄量越多,压差增加越大,当积粉量为60kg/m3,压差将增加25kPa/m;局部的过量积粉可能导致悬料     

考虑热解反应的阴燃渐近分析

用渐近分析法对一维稳态逆流阴燃进行了分析，模型中将填充床沿气体流动方向分成三个区，预热区、氧化降解区和热解反应区，分析表明，阴燃峰值温度和阴燃传播速度主要由降解来决定，崦氧化降解和热解反应同时决定热解区的结构，推导了活性物全部转换情况下的温度分布，气固质量分布表达式