高炉风口回旋区三维数学模型

建立了高炉风口回旋区气体运动，温度分布和物质传输的三维数学模型，用它预报生产高炉回旋区内速度场，温度场和浓度场。     

高炉风口回旋区形状和大小的三维数值模拟

采用连续方法研究了回旋区的形成过程及风速对其形状和大小的影响。使用欧拉模型计算气固两相的质量和动量守恒方程,使用Realizable k-e(e为湍流耗散率)模型计算湍流流动,使用标准壁面函数处理近壁区域,模拟了回旋区的形成与稳定的过程,比较了不同的风速条件下空腔的形状大小的变化。结果表明:随着风速的增加,所形成的空腔显著增大。     

KINETICS OF COMBUSTION OF PULVERIZED COAL IN RACEWAY BEFORE TUYERE OF BLAST FURNACE

从鞍钢九号高炉和首钢二号高炉风口前回旋区取出了经过部分燃烧的煤粉试样进行研究。结果表明:煤粉离开喷枪刚进入直吹管就开始了挥发份的挥发和燃烧反应;直吹管可能是煤粉预热和预燃烧的一个重要空间。但是煤粉在风口前回旋区仍不能完全燃烧尽,其半焦仍有20—30％是在回旋区外滴落带中焦炭层内气化的,但不影响高炉正常操作。为了进一步扩大喷煤量、节约冶金焦,必须增加能加快风口前煤粉燃烧速度的措施。试验室模拟高炉风口前燃烧条件的燃烧动力学试验表明:对于两厂所用的无烟煤,进一步磨细到小于目前60—80％为-200mesh的水平(亦不宜小于40μm左右),以及增加鼓风含氧到30—40％,进一步提高风温,改进煤粉在直吹管内的分布,在全部风口中同时均匀喷煤,选用烟煤代替目前的无烟煤是有效的。 对喷吹前和部分燃烧后的煤粉试样进行煤岩相鉴定表明:烟煤燃烧不仅在表面而且在其内部同时剧烈进行,无烟煤粒的内部燃烧所占比重较表面燃烧要小,特别是首钢京西无烟煤。这和烟煤具有较好的燃烧性一致。根据传热和传质原理推导出一组煤粉燃烧的数字模型,将本文中两座高炉和试验室燃烧炉条件代入数字模型用计算机求解得到与实际近似的结果。     

竖炉风口回旋区简化模型的研究

讨论了文献中从实际高炉的研究和解剖试验得出的回旋区计算关系和数学模型。基于回旋区边界上力的平衡,并考虑理论燃烧温度和有效直径等的影响,建立了同类型竖炉风口回旋区的简化模型。     

低钛高炉渣流动性和脱硫能力的试验研究

采用RTW熔体物性测定仪研究了TiO2含量约为2%的低钛高炉炉渣的碱度、MgO和Al2O3含量对炉渣的流动性和脱硫能力的影响规律。结果表明:低钛炉渣的流动性随着碱度的增加而降低,随MgO含量的增加先提高后降低,而受Al2O3含量增加的影响不大。考虑炉渣的流动性,应选择碱度为1.18~1.20、MgO的质量分数为9.00%~10.00%、Al2O3的质量分数为15.00%。脱硫能力随碱度的升高而升高,随MgO含量的升高先增强后降低,随Al2O3含量的增加而降低。考虑炉渣的脱硫能力,应选择碱度为1.18、MgO的质量分数在10.00%左右、Al2O3的质量分数为12.00%;同时考虑炉渣的流动性质和脱硫能力,适宜的炉渣成分应选择碱度为1.18,MgO的质量分数10.00%,Al2O3的质量分数为12.00%。     

HIGH TEMPERATURE CORROSION OF MILD STEEL IN BLAST FURNACE EXHAUST GAS CONTAINING HF

合氟铁矿在高炉中冶炼时,炉顶煤气中含有微量的氟化氢(6—14 p.p.m.);本研究观察了含氟模拟煤气对三号结构钢的腐蚀情况。所用合成煤气的成分为:0.05—5％HF,1.5—2.5％H_2,0—1％H_2O,6—8％CO_2,19—23％CO,余为N_2;实验的温度范围为250—530℃。在～390℃以下,腐蚀产物为FeF_2,有保护作用。煤气中氢的存在,能阻止FeF_2的生成。在～390℃以上,所生成的FeF_2即被水蒸气转化为Fe_3O_4;即使在原先干燥的合成煤气中,组份中的CO_2和H_2作用所生成的水蒸气,已足够推动此转化反应到完毕。所以在～390℃以上,腐蚀产物都为Fe_3O_4。以上所得的各实验结果,都与热力学计算的结果相符。将氟化氢浓度自0.05％提高到5％,在390℃以下,腐蚀作用并不显著地增加。     

A DRY FILTERING PROCESS FOR BLAST FURNACE GAS CLEANING

<正> 我国地方钢铁工业的小高炉,正以精料及高风温为中心进行技术改造。为使用各种形式的蓄热式热风炉,必须供给经济、高质量而稳定的净煤气。目前普遍使用的湿式洗涤塔文氏管净化系统能量损耗和用水量大,煤气质量受高炉冶炼条件(如冶炼强度等)及风机能力的影响,排出的大量废水易污染环境,无法在缺水地区应用。根据地方小高炉建设条件及生产特点,1974年以来,配合球式热风炉,采用滤袋除尘器进行了煤气干式除尘的工业性试验。两年多的生产实践表明,这种净化系统的生产效果显著,具有以下特点: 1.除尘效率高,净煤气含尘量低于10毫克/标准米~3(表1),最低者仅0.68毫克/标准米~3。热风炉生产八个月后,球床几乎无煤气灰造成的渣化现象。 2.煤气质量稳定,不受煤气量及煤气压力等条件变化的影响,使热风炉工作稳     

INFLUENCE OF MnO ON REDUCTION OF TiO_2 IN BLAST FURNACE TYPE SLAG

A study was carried out on the formation of Ti(C,N) during smelting vanadium-bearingtitanomagnetite in blast furnace and the influence of MnO content on reduction of TiO_2 inthe slag containing high titania. The reduction of TiO_2 is restricted by MnOpredominantly atthe slag-metal interface and no more at the slag-coke one. The formation of Ti(C,N) is remarkablyrestricted by MnO in the slag when the MnO content is about 4% and the basicityfrom 0.6 to 1.2 in the slag. MnO may also retards the reduction of SiO_2 and accelerates thedesulphidation under certain condition.     

RH精炼炉用无铬耐火材料的研究现状和发展趋势

镁铬砖由于具有良好的抗热震性和良好的抗渣性,而被广泛应用于冶炼、水泥等高温炉上.自上世纪80年代起,铬公害问题已受到人们的关注,于是开发替代镁铬材料的环境友好型无铬耐火材料成为当今研究的热点.针对当前无铬耐火材料存在的问题,总结了各种无铬耐火材料的研究现状,并讨论了无铬耐火材料未来发展趋势和研究方向.     

高炉铸钢冷却壁传热和结构的影响因素分析

运用有限元软件ANSYS,建立高炉铸钢冷却壁传热数学模型,并对模型的稳态工况进行仿真计算。同时根据计算结果,讨论了冷却水管水垢厚度、气隙层厚度和炉渣厚度三因素对高炉铸钢冷却壁的温度场和热应力的影响。结果表明,这三个因素对冷却壁的性能都具有很大的影响,在冷却壁的设计和高炉操作中必须引起重视。     

ELECTRICAL ANALOG OF PNEUMATIC PHENOMINA IN BLAST FURNACE

本文阐述电模拟相似原理及其数学方程,以电阻纸制作模型,用电流场来研究高炉内气流场各参数,为炼铁生产和各种炉型设计提供数据,并已在实际生产中得到初步应用。此方法,还可以用来研究热传导及水力学等课题。     

THE MECHANISM OF HANGING IN THE BLAST FURNACE

经过修正的Janssen公式能表达竖炉中炉料运动及气流阻力对料柱压力的影响,但不足说明悬料的原因。高炉悬料的力学机理是:在全炉平均气流速度和平均压差不很高的条件下,料柱中局部透气性恶化的料层的压差在气流速度高于临界流态化速度时,产生向上作用的局部超失重力;当此超失重力接近或大于上部料柱的压力时即产生悬料。这种悬料在均一散料柱中是不可能出现的。从这一机理出发,得出防止悬料和强化高炉冶炼所应采取的措施。     

高炉冷却板的管理与维护

结合宝钢1号高炉生产实践，介绍高炉冷却板管理与维护经验，其中包括冷却板处理、更换、水温、水量和水质的管理等内容。     

吹入气体对连铸结晶器流体流动的影响

用数学物理模型的方法研究从水口上部吹氩管吹入不同量气体的结晶器流场的变化。对１：１水模型的流场进行了照相，照片显示的流场与计算所得流场基本吻合     

油气管道CO2腐蚀过程中弹状流的影响

通过分析弹状流近壁面处的动力边界层和扩散边界层及弹状流对管壁CO2腐蚀的影响,发现弹状流动特性对管壁的质量传递、动量交换、管壁处的电化学腐蚀以及腐蚀产物膜的形成和破坏有显著的影响作用。提出弹状流动形态和CO2腐蚀产物膜特性是管壁腐蚀速率和腐蚀形态的重要影响因素,弹单元内的壁面切应力变化特性、正应力变化特性、壁面传质变化特性以及电化学腐蚀特性的非线性耦合作用是油气管道内壁CO2腐蚀的重要影响因素。在此基础上阐述了CO2腐蚀产物膜的微观结构、力学特性以及膜内的传质特性对腐蚀产物膜的形成、破坏以及修复作用。     

高炉型含钛炉渣中MnO对TiO_2还原的影响SCIEI

研究了高炉冶炼钒钛磁铁矿时Ti(C,N)的生成规律以及高钛渣中MnO对TiO_2的影响。结果表明,高钛渣中MnO对抑制TiO_2还原在渣-焦处作用不大,而主要在渣-铁处,渣中含MnO4％左右,碱度0.6—1.2能显著抑制Ti(C,N)的生成,(MnO)在一定条件下还能显著抑制(SiO_2)的还原,加速脱硫反应。     

电磁净化中间包中钢液流场及传输行为的水模拟研究

采用水模试验,通过流场示踪技术得到电磁净化中间包中的钢液流场形貌,并对圆形腔不同钢液转速下中间包中钢液停留时间曲线进行了测定分析。结果显示,电磁净化中间包的流场比传统中间包的流场复杂:在圆形腔中,旋转运动抑制了大包水口至矩形腔的短路流,而在矩形腔中形成水平环流,从而延长钢液在中间包的平均停留时间,死区减小,电磁净化中间包的上述流场结构及传输行为对钢液中的非金属夹杂物去除非常有利。     

炼铁高炉内Ti(C,N)生成的研究SCIEI

高炉内Ti(C,N)的生成,主要以渣-焦反应和渣-铁反应两种途径进行。两者形成的状态和机理不同。在渣-焦界面上,首先生成TiC,然后气相中氮原子向TiC晶格中扩散,形成间隙固溶体Ti(C,N),它的化学组成是不均匀的,渣中碱度和温度的变化,对Ti(C,N)的生成影响极大,渣-焦界面积愈大,愈有利Ti(C,N)的生成。     

激光显示焊接气流成象原理的研究

用激光显示焊接气流是近几年发展起来的一种新的显示方法。由于其图象条纹的复杂性,有必要对其成象原理进行研究。本文对折射率在成象中的作用进行了试验研究。研究指出,这一显示方法对折射率突变区敏感,能清晰地显示气流界面,从而构成气流形态,判明流场性质。文中研究了气流衍射条纹的分布特征。结果表明,在气流界面上折射率较大的一侧出现亮条纹;折射率较小的一侧出现暗条纹,因而有可能判断哪一侧是什么气体。从这些原理出发,对自由喷流、冲击流和电弧冲击流的图象特征进行了分析判读。在研究拍摄距离对成象影响的基础上,提出了最佳拍摄距离一般可选1.5～2m。