富氢高炉风口理论燃烧温度的数学模型开发

以传统的理论燃烧温度模型为基础,建立了高炉富氢燃料喷吹的新理论燃烧温度模型.基于某厂1号高炉的实际生产数据,验证了模型的准确性和可靠性.研究结果表明,富氢高炉理论燃烧温度新模型预测结果与高炉实测数据吻合良好.新模型以合理的理论燃烧温度范围为基准,分别获得了富氧率(fO)、煤比(MPCI)、天然气喷吹量(VNG)等参数与...     

水平气体分布器对COREX C3000竖炉内气体流场的影响

通过建立三维数学模型解析COREX C3000预还原竖炉内煤气流分布情况,分析水平气体分布器(HGD)对煤气流的影响.结果表明,HGD增加了还原煤气进入竖炉时与炉料的接触面积,竖炉整体压差显著降低.安装HGD后,竖炉围管水平面的煤气流速增大,但对竖炉上部煤气速度的影响很小,且下部煤气死区体积变大.HGD可将煤气很好地引到竖炉中心,并对煤气反窜有良好的抑制效果,加装HGD后,反窜煤气的体积分数由12.23%降至8.29%.     

高铝铁矿石球团在预还原过程中的热力学行为

应用物质吉布斯自由能函数法计算高铝铁矿石球团在预还原过程中所发生反应的ΔG,明确球团中物相在该过程中的热力学行为.热力学计算、分析结果表明:还原阶段产生的FeO最易与Al2O3反应生成FeO·Al2O3,其次与SiO2反应生成2FeO·SiO2,最后与SiO2反应生成FeO·SiO2·Al2O3置换2FeO·SiO2和FeO·SiO2中SiO2生成FeO·Al2O3的反应较之SiO2置换FeO·Al2O3中Al2O3的反应要容易得多.FeO.SiO2的还原反应趋势要强于FeO·Al2O3及2FeO.SiO2.     

Midrex竖炉化学能与物理能匹配及最大利用的数值分析

针对诸如Midrex类型直接还原炼铁竖炉生产过程中存在煤气还原势化学能未能充分利用问题,设计出一种上部增设吹氧装置将过剩化学势转变成热能的竖炉。新型竖炉实现煤气化学能与物理能匹配,从而实现能的最大化利用和减少煤气消耗。根据质量和能量守恒建立了竖炉静态模型对比分析传统和新型竖炉的煤气消耗,同时开发一维动力学模型计算了炉内温度及煤气成分变化,获得了在热力学上盈余煤气的体积分数,即还原煤气过剩化学能的分布。结果表明,吹氧竖炉上部气固两相温度提高,CO和H₂浓度明显下降,因而煤气利用率显著增加。在吹氧量为536.40 m³·h^-1,吹氧位置为6.5 m高度情况下,煤气量消耗下降25.94%,尾气还原势下降53.69%。     

喷煤对COREX熔化气化炉炉况影响的物理模拟

通过COREX喷煤整体和区域模型整体和区域模型计算分析,研究了喷煤对块煤用量、理论燃烧温度、风口煤气量等重要参数的影响。计算结果表明：随着喷煤量的增加,风口煤气量增大,块煤用量和理论燃烧温度均降低。最后,本文建立了二维COREX熔化气化炉热态模型,利用石蜡模拟矿石,玉米粒子模拟焦炭。在热态物理模拟实验中,考察了矿/(块煤+焦)体积比、风温和风量等操作参数对COREX熔化气化炉炉况的影响。     

冶炼中磷铁水最佳复吹模式的探讨

在热力学平衡实验的基础上,依据梅钢冶炼中磷铁水的实践,对复吹转炉冶炼中磷铁水的最佳复吹模式进行了研究。首先在保持造渣不变的情况下,确定最佳的吹炼工艺参数。然后,在这个最佳工艺参数的前提下,通过改变造渣制度,从而确定梅钢最佳的造渣制度。结果表明,采用方案4,渣的质量分数为16％～19％,石灰用量在13t左右,转炉脱磷效果较好。试验中还确定了梅钢冶炼中磷铁水的最佳成渣路线。     

漩流中间包漩流室内流动状态的研究

分别通过以相似原理为基础,考虑弗劳德数和雷诺数相等,对漩流中间包漩流室内湍流状况的水模型实验研究,以商业软件包为基础,对建立在正交网格上的漩流室内流动进行的以k-ε双方程模型为湍流模型的数值模拟研究,得到了漩流室内的流动状态和旋转速度的分布规律,并系统地研究了漩流室直径、漩流室高度及注人流量对漩流室内的旋转速度的影响。用因次分析的方法分析了水模型和实际中间包内旋转速度之间的相似关系,得到了描述相似规律的准数Rt。为针对不同结构中间包的漩流室优化设计和开发漩流中间包技术提供了理论基础。     

结晶器角部锥度对方坯温度及应力场的影响

通过调整气隙厚度模拟结晶器角部锥度变化,使用有限单元法计算出不同锥度下方坯坯壳内的温度及应力场,明确了结晶器角部锥度对方坯温度及应力分布的影响.     

应用炉气分析的转炉动态模型初步研究

运用物料平衡及反应平衡原理,利用炉气连续分析的数据,建立了转炉冶炼过程的动态模型.本模型的计算结果表明:(1)通过烟气流量、成分及原料中初始碳含量可动态地确定熔池中的碳含量;(2)以动态确定的碳含量为基础,经过热力学平衡分析,可确定熔池内温度及氧含量的动态变化.     

铁矿石烟气循环烧结工艺静态模型的开发及应用

基于物料平衡-热平衡,开发了铁矿石烟气循环新工艺的静态数学模型,详细阐述了模型中各个子模块的建立和求解过程.根据铁矿石烟气循环工艺操作过程对其参数进行界面输入,利用该模型不仅可以获得固体物料(含铁原料、熔剂、炉尘和焦粉等)消耗量,以及对应的气体物料(空气、点火煤气和保温煤气等)消耗量,同时还可以获得烧结烟气的成分和成品烧结矿的成分.通过模型计算研究了操作参数和原料化学成分、配比、温度、烟气循环比及烟罩面积覆盖比对铁矿石烟气循环烧结工艺物质流和能量流的影响.