COREX熔融气化炉热模拟研究

以不同配矿，配煤方案和鼓风条件，研究了熔融气化炉熔炼过程产生的煤炭汉化床，海绵铁金属化率，煤质，炉渣碱度和成分，下料速度，燃烧强度，炉缸热量等对冶炼过程和铁水质量的影响。     

COREX熔融气化炉中块煤裂化现象

COREX流程主要使用块煤作为燃料,但仍需要加入一定比例的焦炭来支撑熔融气化炉内炉料,保证炉况顺行.块煤裂解形成的半焦和焦炭在熔融气化炉内的劣化程度对煤气流的透气性、渣铁的透气透液性和炉缸热量的分布等影响较大.利用风口取样技术取出风口焦试样,进行粒度分布研究、显微结构分析、透气性指数计算和热态性能测定,发现风口焦试样中大于10mm的较大颗粒多为入炉焦炭劣化所致,小于10mm的小颗粒多为块煤裂解所致；认为块煤挥发分热解后的产物会加剧焦炭的溶损反应,且块煤裂解半焦的反应后强度不及入炉焦炭,半焦在炉内的劣化是影响渣铁透气透液性的主要因素；最后结合对试验结果的分析,给出了降低COREX流程能耗的一些措施.     

COREX熔融还原技术综述

ＣＯＲＥＸ溶融还原炼铁工艺用非焦煤直接炼铁,流程短、成本低、污染小、铁水质量可与高炉铁水相媲美,成为当代冶金工业的前沿技术,同时ＣＯＲＥＸ法工业化工厂的顺利投产,也是对传统高炉炼铁工艺的根本性变革。本文对ＣＯＲＥＸ熔融还原技术做了详细综述,并通过对南非ＣＯＲＥＸ（Ｃ－１０００）现场实际生产情况的物料平衡和热平衡计算,进一步说明了该工艺的特点。     

COREX熔融还原炼铁法

ＣＯＲＥＸ法是目前世界上成功地投入工业生产的唯一的熔融还原炼铁法。本文反外国有关公司交流及考察中所得到的资料与信息进行整理后作一间要介绍，供有关人士参考。     

COREX技术现状与最新发展

简要介绍了目前世界上COREX法的技术现状和最新发展情况，同时对该技术的发展前景作了展望．     

COREX熔化气化炉软熔区域的实验研究

为了模拟COREX熔融气化炉软熔区域,本研究建立了COREX熔融气化炉热态模型,利用石蜡模拟矿石,玉米粒子模拟焦炭和块煤。在热态物理模拟试验中,考察了实际生产过程中熔炼率、矿/(块煤+焦)体积比、风口回旋区煤气温度和风口回旋区煤气量等操作参数对软熔区域高度和厚度的影响。试验获得不同操作参数下软熔区域高度和厚度的变化趋势。     

COREX熔融气化炉炉衬结构的选择

在概括分析了宝钢大型高炉炉衬技术的发展过程和熔融气化炉各个不同部位的工况条件及炉衬蚀损特征的基础上，结合南非Ｃ１０００型气化炉炉衬技术经验，提出了Ｃ２０００型气化炉炉衬结构和耐火材料选择方案。     

COREX熔融还原工艺模拟仿真软件开发

针对COREX工艺开发了模拟仿真培训模型及相应软件。该软件由数值模拟、系统模拟和工艺优化及仿真培训三个大功能模块组成，是采用数值计算和图形用户界面相结合而设计的。该软件除 对COREX工艺数值计算的透明化操作外，还收入了COREX开停炉操作、典型故障及其处理等资料，对操作和管理人员的提前培训提供了虚拟现实环境。     

COREX煤气中H2含量的对比分析

宝钢2#COREX投产后各技术经济指标持续改善,竖炉金属化率稳定在85%以上,冷煤气中H2含量比1#COREX高出2个百分点,但竖炉炉顶煤气中H2含量相差很小。基于COREX工艺过程中H2含量变化的理论解析,分析了氢元素的守恒、海绵铁金属化率、拱顶温度和竖炉还原对H2含量的影响。研究结果表明,冷煤气中H2含量的增加主要由竖炉海绵铁金属化率的提高所致,且随着竖炉金属化率的提高,气化炉运行更稳定,料柱温度升高,气化炉用氧分配趋向合理等冶炼特征发生改变。     

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。     

COREX熔化气化炉区域模型及其理论燃烧温度

把熔化气化炉划分为炉缸区、风口区、填充床、流化床和自由空间5个区域。在已开发的COREX工艺整体静态模型的基础上,对各区域分别建立了物料平衡热平衡模型并联立求解。根据各区域内的物理化学进程设定各区域间边界的条件,模型计算可给出熔化气化炉内各区域的能量分布和物料流状况。利用区域模型还可计算喷煤对理论燃烧温度、炉缸渣铁温度、煤气量等的影响。     

加焦方式对气化炉内气流分布的影响

布料模式决定了料床的空隙度,而料床的空隙度分布决定了煤气流的二次分布.本文建立了研究三维气化炉炉料结构和煤气流分布的物理模型和数学模型,物理模型采用热电偶测温的方法,从炉内气体温度分布信息考察了气体的流动情况,由于物理实验无法获得内部空隙度分布信息,故基于离散单元法模型,以Fluent软件为载体,利用多孔介质模型并加入用户自定义函数,通过数学模型进一步研究了不同加焦方式下气化炉内煤气流分布的影响机理,获得了气化炉内煤气的速度场和流线.物理模拟与数值模拟结果相吻合.通过模拟计算获得的非均匀床层内气体流动规律的认识对COREX气化炉加焦工艺有借鉴意义.     

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Based on the discrete element method, a 2D slot model of COREX melter gasifier has been established. The solid flow pattern, velocity field and voidage distribution were analyzed by using the proposed model at a particle level. The results show that the solid flow pattern changes from linear mode to curving down on the both sides by means of joining tracer particles. Judging from the velocity field distribution, the solid flow can be divided into several different flow zones including dead zone, the plug flow zone and the channel flow zone. The influence of raceway in the vertical direction is limited to the region of 0. 18m from the hearth bottom level. The decrease of raceway size causes that the region of faster particles becomes small and the height of dead zone increases remarkably. The velocity distribution is asymmetric in the furnace which shows that there exits segregation phenomenon, and the voidage distribution also clarifies this phenomenon. The voidage is 0. 37 in the dead zone, while in the raceway the voidage is about 0. 65, and the voidage in the plug flow is between 0. 37 and 0. 65.