热风炉蓄热室内气流分布计算机模拟研究

应用紊流三维数学模型对内燃式热风炉内冷风在蓄热室中的分布进行了研究，模拟发现其分布极不均匀，大大地降低了热风炉的蓄热能力。通过计算机模拟寻求改善其分布的途径面时把模拟结果应用到了生产实际中，实践证明该研究成果有显著的经济效益。     

顶燃式热风炉蓄热室气流分布的数值模拟

气流分布的均匀性是评判顶燃式热风炉蓄热室容积利用率的重要标准,直接影响到蓄热室的蓄热量和送风温度。采用数值模拟方法,应用标准k-ε模型、多孔介质模型求解了顶燃式热风炉的动量方程和能量方程,并进一步研究了蓄热室顶部不同结构对气流分布的影响。结果表明,传统平顶蓄热室气流分布呈现边缘速度大、中间速度小的趋势;将蓄热室顶部改为四周高、中间低的凸顶结构后,气流分布均匀度得到改善。     

高炉热风炉用高发射率涂料的节能效果及机理分析

为研究高发射率涂料在高炉热风炉蓄热室内的应用效果,应用数学模拟和工业试验对比的研究方法对节能效果进行了分析.结果表明:模拟结果接近工业应用数据,可以定量地说明涂料对热风炉传热过程的积极作用;应用高发射率涂料后,可使高炉热风炉热风温度升高25℃,烟气温度降低13℃.结合数学模拟和工业热诊断结果,对涂料在热风炉内使用的节能机理进行了分析.认为在格子砖表面涂覆高发射率涂料,在燃烧期会使蓄热体内烟气与格子砖辐射换热加强,格子砖表面温度增加,且使蓄热体蓄热量增加.模拟结果表明:烟气中CO2成分对提高辐射传热起重要作用;CO2体积分数平均每提高5%,则热风温度提高6～8℃.     

蓄热体微纳米高辐射覆层对热风炉传热过程的影响

根据蓄热室内烟气与蓄热体的换热以及蓄热体的导热之间的能量平衡关系,建立了高炉热风炉蓄热室内部辐射与对流换热过程数学模型,并使用CFD软件对高炉热风炉蓄热室内部流动传热过程进行数值模拟.重点对石横特钢1080m3高炉3号热风炉(无覆层)和1号热风炉(有覆层)的烟气温度变化、热风温度变化、格子砖表面温度变化进行定量分析,并同现场热诊断结果进行比较.     

高风温下热风炉操作对蓄热室温度分布的影响

提高风温过程中,热风炉蓄热室温度分布将产生相应的变化。本文针对首钢迁安钢铁有限责任公司2号高炉热风炉,数值模拟高风温下各种热风炉操作引起的蓄热室温度分布变化。研究结果表明:烟气温度每提高10 K,蓄热室高温区(不小于1 573 K)向下扩展0.25 m;烟气速度每升高1 m/s,高温区将向下扩展0.83 m,烟气出口温度提高25 K;高风温条件下应增加硅砖高度,并通过加强中温区格子砖的热容和热导率,提高中温区的蓄热量和热交换效率。     

高辐射覆层对热风炉传热过程影响的数值模拟

针对"高辐射覆层技术"在山东石横特钢集团1 080m3高炉两座热风炉上的应用,使用CFD软件对蓄热室内部传热和流动过程进行了数值模拟,分析了有覆层(1号热风炉)和无覆层(3号热风炉)热风炉的热风流动和传热过程,建立了蓄热室内部辐射与对流换热过程数学模型,得到了3号和1号热风炉的燃烧期的烟气温度与格子砖表面温度差的变化规...     

热风炉送风期格子砖温度分布计算

为优化热风炉设计,建立了热风炉蓄热室内传热过程的数学模型,制作了应用程序软件,探讨了不同的格子砖物性参数,如导热系数,比热容和密度等对格子砖温度场分布、气体温度分布以及格子砖蓄热量和放热量的影响.研究结果表明:设计热风炉时要综合考虑各种影响因素对气体和格砖温度分布的影响;格砖的温度梯度沿着径向在逐渐减小,设计热风炉时应选择合适的格砖厚度;增大格砖导热系数和单纯增加格砖的密度和比热容都会导致风温更低也更不稳定,但是只要延长燃烧时间就能充分发挥蓄热室的蓄热容和稳定送风能力;格砖热物性的影响程度随格砖增大而减小.     

卡鲁金顶燃式热风炉燃烧器的燃烧过程模拟研究

高炉热风炉是高炉炼铁生产中的重要设备,提高高炉风温是降低焦比、增加喷煤量、提高冶炼强度的重要措施,合适的燃烧器结构有利于提高热风炉的热效率和送风温度.在对卡鲁金顶燃式热风炉建立初步了解的基础上,运用CFD软件对卡鲁金顶燃式热风炉的燃烧过程进行了数值模拟研究,对比分析了不同燃烧器结构对温度场、CO浓度场、火焰长度以及蓄热室烟气分布的影响.结果表明,燃烧器结构采用“两旋两直”时,卡鲁金顶燃式热风炉的燃烧工况较好.     

热风炉蓄热室内温度场的简化模型

建立了热风炉蓄热室内温度场计算的简化模型，对该模型用于预测热风炉蓄热室的热力行为是满意的。采用本模型模拟的结果表明，热风炉蓄热室内的温度分布在烧炉过程和稳定送风过程中具有较大的不同。同时，不同热物性的格砖也会极大地影响蓄热室的热交换行为。该模型对于热风炉的设计运行具有直接的工程指导意义。     

顶燃蓄热式热风炉底部空间空气流动特性模拟研究

顶燃蓄热式热风炉具有蓄热面积大、结构对称强度高、热效率高、送风温度高、生产维护费用低和使用寿命长等优点,具有广阔的发展前景。优化热风炉结构、改善流动状况、提高热风炉风温是目前热风炉研究的重点方向。本文通过建立顶燃蓄热式热风炉底部空间内气体流动的三维数学模型,模拟底部空间内空气的流动过程,分析空气流经支撑柱绕流时的流动规律,对比研究不同挡板结构对底部空间内流场及进入蓄热体气体流动均匀性的影响,从而获得最优化的挡板结构。研究结果对热风炉结构优化、进一步提高热风炉风温、节约能源和保护环境有指导意义。