氧气高炉风口前燃烧带数值模拟

根据气膜传质控制理论,在物料平衡和能量平衡的基础上,建立了O2高炉风口前燃烧带数学模型,模拟了不同鼓风速度和O2湿度条件下风口前燃烧带内气体各组分浓度场和温度场分布情况。模拟结果表明：改变鼓风速度可以调节风口前燃烧带气体温度和浓度分布,从而调节O2高炉软熔带形状及煤气流分布;增加鼓风湿度可以降低风口理论燃烧温度,增大还原煤气中H2含量。     

高炉大量喷吹煤粉的探讨

通过煤粉燃烧研究成果和喷煤实践的分析得出如下初步认识：煤粉在高炉风口区燃烧过程与一般工业炉不同，因风速高，煤粉停留时间短，煤粉在风口前端很难达到较高燃烧率；氧煤枪对延长煤粉停留时间的作用有限，据国内外多数大喷煤量高炉的实践，２００ｋｇ／ｔ以下喷煤量不一定要使用氧煤枪，风口未燃煤粉并不可怕，因其气化率比焦炭高若干倍，能优于焦炭参加还原反应，有利于改善矿石高温性能，减少焦炭粉化和高炉顺行，粒煤具有节约     

高炉风口回旋区焦炭燃烧特性的颗粒尺度模拟

摘要：为从微观颗粒尺度解析高炉风口回旋区动态演变及内部热化学行为，采用计算流体动力学 离散单元法(CFD-DEM)耦合方法对回旋区焦炭燃烧过程进行了数值模拟研究。首先验证了CFD-DEM模型的可用性与准确性；然后探究了回旋区形成及演变过程、焦炭颗粒燃烧行为及粒径分布和气相的温度及组分分布；最后考察了不同鼓风速率对回旋区大小、风口轴向气体温度与组分分布的影响。模拟结果表明，回旋区的宽度和高度随着鼓风速率的增大而增加；鼓风速率的上升使气体高温区和化学反应区分布发生改变，即最高温度点和焦炭反应区均向焦炭床中心移动。     

喷入高炉内的煤粉燃烧机理及燃烧模型

为了弄清楚喷入高炉内煤粉的燃烧特性，运用高速摄像机对燃烧的过程进行直接观测。发现在喷枪和风口截面范围内，燃烧火焰不均匀，受喷枪布置方式控制的煤粉颗粒流动方式对煤粉燃烧性的影响很大。根据这些研究观测开发了精确的煤粉燃烧模型。     

煤粉和矿粉复合喷吹时高炉风口回旋区数学模型

在气粉两相流运动方程基础上，联立气体循环流模型和煤粉，矿粉、焦炭和气相燃烧等反应的动力学方程及各相之间的传热方程，建立了高炉风口回旋区的一维数学模型。并对几个实际过程进行了模拟仿真计算，验证了备单元过程模型的适应性，并确定了模型参数。     

喷吹煤粉对高炉操作的影响

本文根据风口焦炭取样和从炉顶插入的垂直探针测量以及对高炉操作参数的分析结果研究了喷吹煤粉对高炉操作的影响。为了评价喷煤和其它参数对回旋区工作的影响使用了一维的煤粉燃烧模型。这些计算结果同实际高炉操作参数回归处理的结果相比较，发现它们之间彼此有很好的相关性。从风口取焦炭样了解到喷煤比能够影响回旋区的工作，包括回旋区的深度、焦炭的平均粒度和焦炭粉末（〈３ｍｍ）含量等。当喷煤比改变时，可以看到最大的区别     

梅钢高炉现有富氧条件下喷煤量的探索

对梅钢高炉的大煤比进行了一系列工业性试验和理论上的研究。通过若干变量条件下进行了高炉风口煤气、焦炭、未燃煤粉及瓦斯泥成分的取样分析,对风口前燃烧带长度的测定以及风口煤粉燃烧率的计算。结果表明,只要采取有关相应措施,高喷吹煤比是可行的。     

焦炭强度变化及喷煤的影响

对焦炭在高炉内的强度变化规律及喷煤的影响进行了研究。应用连续高炉块状带热模型得到失碳率和温度在块状带的分布;使用可调气氛高温抗压实验机测量了在高温下焦炭的抗压强度与失碳率的关系。推导出了不同的焦炭在高炉内实际抗压强度的计算公式,分析了喷煤和煤粉燃烧率对焦炭失碳率的影响,根据喷煤对焦炭强度的影响,给出了计算最佳煤粉燃烧率的方法。     

高炉炉缸工作的初步研究

风口前焦炭燃烧所引起的炉料下降,是整个高炉料柱运动的前导,是决定高炉降料过程的主要因素,大型高炉的炼铁工作者曾对高炉风口前焦炭燃烧过程进行了专门研究,从高炉解剖到采用现代化的高速摄影等科学研究方法获得了成功的经验,对现场生     

高炉风口回旋区大小的计算模型的研究

高炉是炼铁生产中的重要设备。高炉风口回旋区的大小及形状决定了高炉煤气的一次分布、反映了焦炭的燃烧状态、直接影响软熔带的形状和位置，高炉风口回旋区的大小的计算模型的应用对高炉生产实践具有重要的意义，为此，本文综述国内外关于回旋区大小的计算模型，为实际生产提供一些经验公式方面的参考。     

360m~2烧结机高炉煤气点火生产实践

为缓解焦炉煤气供应紧张的局面,使高炉煤气得到有效利用和进一步降低生产成本,鞍钢股份有限公司炼铁总厂成功地在360 m2烧结机上实行了全高炉煤气点火。全高炉煤气点火虽受主抽风机影响,烧结机利用系数较低,但烧结矿质量与其他煤气点火方式烧结矿质量无太大差别,经过近2年的运行,取得了较好经济效益,全年降成本近600万元。     

颗粒结构对焦粉燃烧性能的影响

在日本铁矿烧结中每年排放约32MtCO2,占总排放量的2.6%。由于烧结废气中含有一定量的CO,因此如果焦粉能够完全燃烧就可减少其消耗量。为明确焦粉在烧结过程中的燃烧机理,目前的研究主要是基于焦粉在铁矿石、石灰石和氧化铝等各种烧结物料颗粒间的位置对其着火温度和燃烧速率的影响。对粗焦粉颗粒来说,铁矿石和石灰石的附着会降低其着火温度,加快燃烧速率。除焦粉和石灰石形成的复合小球状颗粒外,细焦粉颗粒则会黏附于其他物料颗粒表面或者与其他物料颗粒共存形成的复合颗粒,既不会改变焦粉的着火温度,也不会改变其燃烧速率。石灰石对加快焦粉燃烧速率似乎具有催化作用。     

小高炉顶温偏低问题的分析

沙钢9号500m3级小高炉2014年顶温平均为130℃,低时只有102℃。干法布袋除尘高炉顶温的合理区间为120～250℃,因此9号炉顶温偏下限。经分析,目前操作条件下风温、燃料比对顶温影响明显。高炉热负荷对顶温影响较大,适当发展中心气流、减弱边缘气流有利于降低冷却强度、提高顶温。但是9号炉常用布料矩阵的粒度偏析较严重,不利于发展中心气流。通过适当增大40mm以上大粒度焦炭所占比例,降低焦炭反应性,以及适当增加焦丁用量等可以发展中心气流,提高顶温。     

借助边缘环布碎焦和中心加焦控制高炉内气流分布

分析了高炉边缘环布碎焦和中心加焦对气流分布的控制作用。中心加焦可促进中心气流发展，减轻煤气对炉墙的冲刷；环布碎焦可有效隔热且避免矿石结炉墙。此两项措施并用可使高炉内气流分布合理，侵蚀减缓，结果消除、热损失减少，有利于节能。     

高炉中心加焦对气流分布及煤气利用的影响

中心加焦可以减小中心区域的矿焦比,增加中心气流强度,形成倒V形软熔带,提高料柱的透气性;由于中心气流中CO含量高,焦炭的溶损少,颗粒进入炉缸时保持较大的粒度,提高死焦堆的透气透液性。中心加焦对高炉操作有很多积极作用,但中心加焦也会减小中心气流的利用率,提高燃料比。当中心加焦过量时,高炉内的气流分布出现异常,因此需要研究合理的中心加焦量以及中心加焦方式。利用Ergun公式,对不同中心加焦量条件下,高炉内的煤气分布、压差变化等参数进行计算,并根据煤气分布情况简单计算了中心加焦对高炉内煤气利用率的影响。根据计算分析结果,对高炉中心加焦量及中心加焦方式进行讨论。研究结果可以为实际高炉中心加焦操作提供理论参考。     

莱钢1~#1 880m~3高炉炉况长期稳定顺行生产实践

莱钢1#1880m3高炉自投产以来,经不断探索和完善炉内操作,加强原燃料管理和基础管理,确保了高炉长期稳定顺行。通过保证炉缸均匀活跃,控制合理的煤气流分布、合理的理论燃烧温度、合理的焦批,实施低硅冶炼,适当提高炉渣碱度等,建立了完善的炉内操作制度;通过控制原燃料质量、确保布料精确等,严把原燃料入炉关;通过加强设备管理、炉前出铁管理等,强化基础管理。高炉取得了良好的技术经济指标,煤比168 kg/t,焦比355 kg/t,燃料比523 kg/t。     

SC-DF燃烧器的节油稳燃机理及应用

SC－DF燃烧器是一种焦点火、低负荷稳燃、节油于一体的新型燃烧器。对其点火稳燃机理及结构原理进行了分析，并通过它在WGZ670／13．7－8型掺烧高炉煤气锅炉上的应用。表明其具有较好的安全性和经济性。     

中天钢铁烧结富氧点火研究与应用

对于未配置焦化厂的大多钢铁企业而言,其烧结机所用的点火煤气绝大多数为高炉煤气、转炉煤气或二者的混合气体。采用这些低热值煤气点火的烧结,表层烧结矿质量较采用焦炉煤气而言为差。针对此,项目组研发了富氧点火工艺,在中天180 m2烧结机上成功实施。实施后,富氧点火在降低煤气消耗的同时提高了炉膛温度,在富氧300 m3/h条件下,炉膛温度升高15~36 ℃,煤气流量降低250~600 m3/h;同时富氧改善了表层烧结固体燃料燃烧效果,最终降低固体燃耗1.25 kg/t,表层烧结矿强度提升2.27%,内返矿配比降低1%。     

CFD Modelling and Analysis of Pulverized Coal Injection in Blast Furnace: An Overview

In order to understand the complicated phenomena of pulverized coal injection (PCI) process in blast furnace (BF), several mathematical models have been developed by the UNSW and BSR cooperation. These models are featuring from coal combustion in a pilot‐scale test rig, to coal combustion in a real BF, and then to coal/coke combustion in a real BF, respectively. This paper reviews these PCI models in aspects of model developments and model applicability. The model development is firstly discussed in terms of model formulation, their new features and geometry/regions considered. The model applicability is then discussed in terms of main findings followed by the model evaluation on their advantages and limitations. It is indicated that the three PCI models are all able to describe PCI operation qualitatively. The model of coal/coke combustion in a real BF is more reliable for simulating in‐furnace phenomena of PCI operation qualitatively and quantitatively. Such model gives a more reliable burnout prediction over the raceway surface, which could better represent the amount of unburnt char entering the coke bed. These models are useful for understanding the flow‐thermo‐chemical behaviours and then optimising the PCI operation in practice.     

安钢2800 m^3高炉减少中心加焦冶炼实践

安钢2800 m^3高炉利用焦炭质量改善的有利条件,通过保持活跃的炉缸工作状态,稳定合理的高炉操作炉型,改善煤气流分布,减少中心加焦量、增加焦炭负荷等措施,提高了煤气利用率,使焦比和燃料比大幅降低,取得较好的经济效益。