均热炉烧嘴特性标定与改进

通过对均热炉单侧上烧嘴的热工标定，发现烧嘴存在着火焰过长，空气和煤气混合不均匀，使得炉内温度场分布不够均匀，既增强燃料消耗又影响烧钢质量和产量。针对这一问题，本试验采取了改变旋流砖和旋流叶片角度的方法。试验表明，旋流砖旋角度由20度改为30度后，炉内温度分布更加均匀。最高与最低温度差由原来的81．49℃减少至52．24℃，炉气和烟气中不完全燃烧产物减少，提高了炉子的热效率和烧钢质量和产量。     

蓄热式燃烧器优化设计数值模拟

借助于数值模拟的方法,完成了蓄热烧嘴的优化设计,分析了蓄热式烧嘴关键结构——空气和煤气喷口距离及入射角度对燃烧流场、温度场和浓度场的影响,结果表明:(1)烧嘴喷口距离在15D～20D间调整和角度在3°～9°间改变对炉内整体温度水平和温差大小结果影响不大,燃烧高温区主要集中在炉膛的中部,温度梯度较小,温度分布很均匀,炉膛中心区域内温度差在100℃以内。(2)烧嘴喷口间距小时,喷口角度不宜过大,否则会出现燃烧不完全现象。当烧嘴喷口间距过大时,喷口角度不能过大也不能过小。综合分析确定烧嘴结构在18D、5°组合状态下燃烧效果最优,性能最稳定。最后通过实验证明实验烧嘴炉内温度场和浓度场分布规律与计算结果一致。     

新型外燃旋流热风炉内流动与传热过程数值计算

阐明中小型高炉的风温由1000 ℃左右提高到1250-1300 ℃的主要措施是将煤气与空气双预热;提出应用高速烧嘴和新型外燃旋流热风炉来预热助燃空气,烧单一煤气可以实现高炉1250～1300 ℃高风温.对炉内流动与传热过程进行的数值计算结果表明,在蓄热球床表面没有偏流,气流及温度分布均匀.在中试炉上测量的烟气温度分布与计算结果基本吻合.     

烧嘴喷口间距对炉内温度场、流场和浓度场的影响

以高温蓄热式加热炉为例,运用Fluent软件,研究了烧嘴喷口间距对炉内温度场、流速场分布的影响。研究结果表明:当烧嘴喷口间距增大时,虽然天然气和空气更容易扩散到整个炉膛燃烧,但是若距离增大到超过一定的程度,射流的偏转角度也会增大,造成炉内流速分布不均匀,降低炉膛内的平均温度,同时还会推迟天然气和空气混合,造成燃料燃烧不完全。当烧嘴喷口间距为450 mm时,炉内平均温度最高,而且温度分布最均匀。     

热处理炉应用高速烧嘴的试验

为了提高热轧碳素钢与高合金钢工件的热处理质量,要求炉内有650±5℃,750～1050±10℃的较严格的温度均匀度。在旧有的热处理炉应用传统的高压喷射式烧嘴与带马弗墙的炉子结构是达不到此工艺要求的。高速烧嘴的两次试验表明,利用这种烧嘴既能得到较好的温度均匀性,又可以缩短现在的热处理周期,从而可节约燃料达1/4以上。采用高速烧嘴的工业炉,即使炉型简     

包钢900吨混铁炉节能烧嘴研制

本文论述的内容包括:节能烧嘴和倾角装置研制,转轴阀和管道改造等。经工业性对比试验,结果表明:1.烧嘴设计合理,火焰长度可达2.5米,混铁炉温度均匀,完全可满足生产的要求。2.倾角装置调整自如,它可使烧咀在0～15°范围内转动,从而达到火焰跟踪铁水面的目的。3.用胶带连接,使转轴阀漏煤气的问题得到彻底解决。4.经测试分析得出,2#混铁炉改造后内壁温度提高58℃。改造后的3~#混铁炉比未改造的2~#炉铁水温降减少52℃。这充分说明改造后的混铁炉炉温高,铁水保温性能好。5.该课题节能效果显著,三座混铁炉已推广应用,年经济效益70万元。     

高温低氧条件下平焰燃烧NOx生成特性的研究

针对强旋流平焰燃烧采用高温低氧燃烧条件,应用粒子成像测速技术(PIV)对烧嘴下方的主要燃烧区速度场进行了测量,同时对炉内温度场,排烟口NOx进行测量。经过实验研究,在高温低氧燃烧条件下,燃烧稳定,燃气燃烧完全,燃烧区温度分布均匀,NOx生成量下降到30×10-6。通过蓄热室,空气由20℃预热到200℃,烟气温度由800℃降低到80℃,达到了节能环保的效果。     

多旋流平焰烧嘴加热炉内冷态流场的数值模拟

对多旋流平焰烧嘴加热炉内的冷态流场进行了数值模拟研究，并对烧嘴设计进行了优化。数值模拟是在任意拉格朗日－欧拉（ALE）框架下，采用有限体积法自行开发的三维非定常流体流动的计算程序基础上进行的，通过模拟得到了加热炉内的三维冷态流场，并且了优化炉内流体流动，改进了旋流烧嘴的设计。模拟结果表明烧嘴优化后炉内气流速度分布更加合理，建议在生产中采用优化设计烧嘴。     

平焰燃烧加热炉内流体流动的数值模拟

采用有限体积法开发了ALE框架下的三维非稳态流体流动的数值模拟程序，对包钢平焰燃烧加热炉内的冷态流场分布进行了计算模拟，并且为了优化炉内流体流动，改进了旋流烧嘴的设计。模拟结果显示：采用优化烧嘴后炉内气流分布更加合理,建议生产中采用优化设计烧嘴。     

球团竖炉料层情况对气流运动影响的试验研究

在冷态模型实验台上研究料层情况对炉内气流分布的影响规律 ,得出 :1)料层高度增加 ,上行冷却风趋势减小 ,下行焙烧风趋势增大 ;2 )料层倾角由 0°增加到 3 4°时 ,上行冷却风趋势增大 ,下行焙烧风趋势减小 ,气流均匀性得以改善 ;实验条件下 ,较佳的料层倾角为 2 9°～ 3 4° ,现有球团竖炉的料层倾角基本适合 ;3 )料层高度增加 ,风机出口流量减小 ,出口压力增加 ,在一定范围内料层高度与竖炉进风量接近线性关系 ;降低炉内粉尘量是提高进风量、降低风机出口压力的关键。生产实际中调整料层高度时 ,一定要兼顾其对炉内气流运动的影响 ,并有效地利用之 ;在生产可调范围内改变料层高度 ,进风量改变较小 ,一般通过风机自身能力的调节来保证进风量。