高温空气燃烧技术用于钢包烘烤的节能效果

唐钢-炼钢2002年初开始使用一种蓄热式钢包烘烤器，车间生产统计数据及研究结果表明，新烤包系统节能效果接近40％，车间转炉和连铸生产条件大大改善。     

金属熔池中浸入式侧吹射流行为

利用水模型和数学模型研究了金属熔池中浸入式侧吹射流的行为和混合效率.讨论了Themelis和Brimacombe等人研究结果的分歧,指出金属熔池中侧吹气体射流的结构受气泡生成的影响,射流轨迹不符合Szekely计算方法得出的规律.     

电厂旋风分离器计算机仿真与优化

利用计算流体力学ＣＦＸ４．２软件对经改造后的电厂细粉旋风分离器的气固两相流进行了三维数值模拟,其气相流场采用差分雷诺应力模型计算旋转流动,在拉格朗日坐标中计算粒子运动,为优化求解,采用多块结构适体网络,利用ＳＩＭＰＬＥ算法解离散方程,给出了经改造后的细粉旋风分离器内不同截面的速度分布和粒子轨道,证明了经改造后的旋风分离器比常规的旋风分离器分离效果要好。     

锅炉烟气走廊三维流动特性数值计算

对锅炉烟气走廊的三维流场进行了计算机模拟计算。采用k-ε模型模拟烟道内烟气走廊的气体流动；将尾部受热面处理为多孔介质；几何拓扑结构采用多块结构，以减少计算机内存的浪费；采用贴体坐标系来描述复杂的几何边界；采用基于交错网格的网格系统；对于控制方程的对流项的离散，采用混合差分（HDS）格式；求解方程使用SIMPLE算法。同时，考虑到孔隙的不连续导致速度的不连续和压力场的不连续，方程求解采用改进的Rhie－Chow法。给出了锅炉尾部烟道内流场速度、温度、湍动能及其耗散率的分布，分析了尾部烟道不均匀流场形成的原因。计算结果与实验吻合得很好。为烟气走廊影响尾部受热面寿命、减少磨损等问题而采取措施提供了理论依据。     

蓄热式钢包烘烤器钢包内衬温度分布数值分析

为了分析蓄热式钢包烘烤装置的加热均匀性,在连续性方程、动量方程和能量方程基础上,建立了多入口、多出口的非稳态钢包烘烤数学模型。采用k-ε模型和修正的速度-压力耦合算法SIM PLEC,针对耦合流体流动、燃烧和换热过程,对不同气体预热温度下钢包内衬温度分布进行数值研究,并进行实验验证,数值计算结果与实验及工程现象基本吻合。研究结果表明,采用高温空气燃烧技术的蓄热式钢包烘烤器,能够有效提高钢包的烘烤速度和加热均匀性;气体预热温度越高,高温低氧燃烧特性越明显,包衬终点温度越高,温度均匀性也越好。     

高温空气燃烧技术在钢包烘烤中的应用效果分析

唐钢-炼钢使用高温空气燃烧技术对钢包烘烤器进行蓄热式改造，效果显著。通过工业性对比试验和数值分析，对蓄热式钢包烘烤设备的应用效果进行了研究，研究结果及车间生产统计数据表明，新烤包系统节能约4096，蓄热式烤包装置加热速度快且均匀，钢包温度可达1000O℃以上，钢包上下温差不大于30℃，车间转炉和连铸生产条件大大改善。数值研究的结果与现场实验数据吻合较好，是改善实际操作和指导热工设备设计的重要手段。     

底吹气中间包内流动与夹杂物控制

以宝钢集团梅山钢厂1台连铸中间包为原型,采用水模型的方法对底吹气中间包内的流动和夹杂物控制进行研究.结果表明,采用自行设计的装置进行底吹气,能够在中间包内形成均匀、稳定而又细小的气泡;底吹气能够在中间包内形成微气泡形式的"气幕挡墙","气幕挡墙"的形成能有效地破坏中间包内"层流"结构的流动形式,避免形成短路流动,提高平均停留时间,缩小死区体积分率;在吹气位置的选择上,采用中部位置(B2)进行吹气,效果较好;采用底吹气的方式可以实现对中间包内流动的控制,且不需要大的气体流量;底吹气有利于中间包内夹杂物的去除.     

换向方式对蓄热式加热炉热过程影响数值模拟

基于商业软件CFX4．3和自编程序，建立了三维非稳态HTAC加热炉内热过程的CFD仿真系统，并以国内某HTAC加热炉为对象，分析了不同的换向燃烧组织方式对HTAC加热炉内多烧嘴喷射射流的卷吸、燃烧现象以及钢坯在炉内的加热过程的影响。结果表明：采用分段同侧换向控制的HTAC加热炉能获得很好的流场和温度场分布，基本满足高质量的钢坯加热需要，但该炉在生产条件下的温度制度存在不合理之处，在今后设计和操作中应进一步优化和改进；全同侧换向控制的火焰布置方式不利于钢坯的均匀、快速加热；而采用交叉换向控制的火焰布置方式可以改善加热炉内的流场和温度分布，更有利于满足钢坯的加热工艺要求。     

一种新型烧嘴及其高效节能低污染特性分析

本文介绍了一种新型烧嘴的结构和工作原理。陶瓷蓄热体和切换阀是其两个主要部件。高温烟气和低温空气在切换阀的控制下,交替地通过陶瓷蓄热体,从而实现烟气余热回收和助燃空气的预热。助燃空气的预热温度可高达800℃以上。燃料被分成一次燃料和二次燃料两部分,总量很少的一次燃料与高温助燃空气在烧嘴内直接混合燃烧,而总量很多的二次燃料则被直接喷入炉瞠内进行高温低氧条件下的燃烧。文章对高温低氧燃烧方式的高效节能、低污染特性进行了分析。结果表明,采用高温空气燃烧技术实现60％的节能率和低NOx排放是可能的。