高炉富氧喷煤条件下的几个计算公式的探讨

本文根据高炉富氧同时喷煤的冶炼变化情况,提出了鼓风成份、氧过剩系数,理论燃烧温度、炉缸煤气成份、鼓风动能,下料时间、热流比等项的新计算方法。     

高炉煤气/煤粉混烧锅炉燃尽风优化数值模拟

针对某300 MW高炉煤气/煤粉混烧锅炉,基于Fluent数值模拟软件,对二次风中3种燃尽风配比(19.4%,25%,40%)下的炉内燃烧过程进行数值模拟。计算结果表明:燃尽风配比的增加会造成下层高炉煤气的不完全燃烧,炉膛温度明显降低,同时NO生成量也会显著减少。3种工况下炉内最高温度均出现在燃烧器上部区域,温度分布与各组分浓度分布成对应关系,高温区对应着CO高浓度区和CO2,O2低浓度区。工程实践表明,数值计算结果与实际运行数据吻合良好。     

煤粉燃烧动力学于高炉喷吹及烧结上的应用

从煤粉燃烧动力学看,烧结料中碳粒直径从3毫米缩小到2毫米,可使燃尽时间缩短一半,能更充分利用燃料的化学能。高炉喷煤粉的粒径为200目时,燃尽时间在0.015～0.004秒之间,能保证煤气在循环区停留时间内燃烧完毕,不宜集中于几个风口喷吹,而应均匀分布。碳素燃烧在能量利用上占很重要的位置,煤粉的燃烧动力学可应用于烧结过程,也可以应用高炉喷煤过程,本文是这方面的一个尝试,不当之处,望不吝赐教。     

0.8M~3解剖试验高炉冶炼钒钛磁铁矿的温度分布和气流分布

高炉冶炼过程是在炉料与煤气相向运动的情况下进行的,煤气作为热能和化学能的载体,在运动中不断将能量传输给炉料,从而完成一系列的冶炼反应。炉内的煤气分布和主要由它所决定的温度分布,将直接关系到产品质量、燃料消耗、冶炼的稳定性和炉     

关于理论燃烧温度的计算

本文根据理论燃烧温度的定义,以高炉风口区燃烧一公斤碳素和以一立方米鼓风作为计算基准,推导出理论燃烧温度的两种计算公式。与按冶炼每吨生铁作计算基准的理论燃烧温度算式相比较,它们更为简便明了实用,计算结果更为准确。这两种计算式更适用于喷吹煤粉高炉的风口区域理论燃烧温度的计算。本文还提出了一些相关的计算公式,如鼓风含氧量的计算等,修正了某些错误的观点及计算。     

柳钢300m~3高炉炉墙结瘤和炉缸堆积的处理

柳钢3号高炉于1996年3月炉况失常,高炉北面炉墙结瘤和炉缸堆积。采取了下部吹透、上部放开的措施,同时适当降低结瘤部位的冷却强度,维持较高的炉温,取得了炉况顺行,高炉煤气流分布合理,节焦增产的冶炼效果。     

高炉喷煤若干问题的探讨

l煤粉在高炉内的去向煤粉由风口吹入高炉后，部分在风日前燃烧，部分以未燃煤形态进入高炉各部，参加各种反应或逸出炉外，其行为示于图1．除随炉顶煤气逸出炉外以及混于炉渣排出外，其余皆可认为是有效利用．强化高炉喷煤除配置良好的原料和施以正确的操作外，必须对煤粉吹入风口后的行为，即煤粉燃烧及未燃煤粉的行为加以深入研究．2未燃烧粉在高炉内的行为从高炉风口喷吹的煤粉在回旋区不可能全部燃烧，这部分煤粉离开回旋区后停止燃烧，随煤粉流进入炉内，形成了高炉内的末燃煤粉．进入炉内的末燃煤粉量与喷煤量和燃烧率有关．进入炉内…     

柳钢300m^3高炉炉墙结瘤和炉缸堆积的处理

柳钢３号高炉于１９９６年３月炉况失常，高炉北面炉墙结瘤和炉缸堆积，采取了下部吹透，上部放开的措施，同时适当降低结瘤部位的冷却强度，维持较高的炉温，取得了炉况顺行，高炉煤气流分布合理，节焦增产的冶炼效果。     

关于利用炉顶煤气成分计算高炉热状态指数的数学模型的研究

根据高炉物料平衡、高温区热平衡以及炉内物理化学反应原理,利用炉顶煤气成分及现场生产数据,计算出反映高炉炉温状态的指数——高炉热状态指数 E。本钢5高炉实例计算结果 E 与生铁含 si 量存在一定关系;计算还说明料速 n(批/时)对 E 值影响较大,且呈线性关系,其回归式为 E=2773398-252257n。本模型可作为具有炉顶煤气连续分析的高炉静态控制炉况之用。在高炉内由碳素燃烧产生并参与化学反应后离开炉顶的煤气,其成分可迅速而准确地反映炉内化学反应过程,因此它是炉内变化的可靠信息。“捉住”它可了解炉内刚发生的变化,可及时掌握炉况变化的动向,适时采取相应措施调剂炉况,以保证出炉生铁的高质量。本文根据《炼铁学》介绍的数学模型的基本点,对本钢5高炉1980年6月28日的炉况进行计算,其结果比较令人满意。     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

低燃料比高炉改善能量利用的方向

实验室和生产高炉的研究发现,铁矿石的还原过程明显存在两个速度高峰,它把高炉内部分为上部高级氧化铁还原区、中部还原反应迟钝区和下部浮士体还原区等三部分。其中浮士体还原区还包括自热储备区下端到矿石熔滴以前(约950℃—1400℃甚至更高)的混合还原区与滴下带内的液态直接还原区。由固体浮士体间接还原和焦炭溶损反应组成的混合还原区是高炉内能量利用的关键区域,只有改善矿石还原性。降低焦炭反应性以增加该区内的间接还原量,才能降低高炉燃耗。上部高级氧化铁的间接还原虽可提高煤气利用率,但不能降低燃料比。位于热储备区的还原迟钝区是浮士体的潜在还原区。喷吹含氢高的辅助燃料、改善矿石还原性、提高鼓风温度和含氧量等可以挖掘该区的还原潜力,进一步降低高炉的燃料消耗量。     

煤粉分级燃烧对炉内燃烧过程影响的试验研究

为了考察炉内燃烧过程的变化特性，研究了2.11 MW四角喷燃煤粉炉的煤粉分级燃烧效果.试验采用的锅炉燃料分级百分比为20%，二级燃烧区过量空气系数取0.95.一级燃烧区和燃尽区过量空气系数取1.10.结果表明, 与未进行分级燃烧的基础工况相比，煤粉分级燃烧试验炉二级燃烧区和炉膛出口温度增高，锅炉NOx排放体积比降低45%. CO、CO2和SO2在应用分级燃烧后的炉内变化复杂，但其排放体积比未发生较大改变，甚至略有下降. 分级燃烧使锅炉固体不完全燃烧损失(SICL)有一定程度增加, 该煤粉分级燃烧是一种清洁燃烧技术.     

判断高炉炉况的新参数

本文提出并研究了两个与炉的热交换和气体力学过程有关的新信息参数—TG、PK.TG为离开滴下带的临界煤气温度,它与高炉热状态有关并影响着高炉内煤气的压差;PK为一段期间内高炉理论产铁量与炉料带人铁量之差,它影响着高炉顺行,用它可以表征炉内剩余空间大小。本文利用高炉的实际生产运行参数数据,在计算机上对参数TG、PK实用性进行了离线试验分析,结果表明:参数TG与高炉热状态呈一定程度的负相关;参数PK越大,高炉发生崩料的可能性越大。     

500t/d油页岩干馏系统的半焦燃烧输送数值模拟

油页岩半焦喷动床作为以固体热载体为主的油页岩干馏工艺中的重要设备,有着经济有效的燃烧方式。针对500 t/d油页岩干馏系统内的半焦喷动床燃烧输送装置,应用计算流体力学软件,采用非预混燃烧模型,对油页岩半焦喷动床内部的传热及燃烧进行数值模拟。建立了油页岩半焦热解和燃烧的模型,得到了油页岩半焦喷动床内部的温度、氧气、二氧化碳的分布。结果表明:在喷动床内形成喷射区、环隙区、喷泉区的分布明显。在顶部的喷泉区燃烧剧烈,温度变化均匀,氧气摩尔分数较低,二氧化摩尔分数较高。     

马钢一铁总厂提高煤比生产实践

为进一步降低生铁成本,马钢一铁总厂在提高煤比上进行攻关,通过维持高炉顺行,改善炉缸工作状况,提高富氧率,强化工艺管理,严密监控喷煤制粉、喷吹系统的安全,及时调整操作制度等措施。使高炉喷煤比由139.7kg/t提高到150.8kg/t。     

四角切圆燃烧锅炉燃烧和污染物排放数值模拟

借助FLUENT软件平台,对镇海电厂一台200 MW四角切圆燃烧锅炉炉内流动、燃烧,以及污染物NOx的生成进行了三维数值模拟.计算结果表明,整个炉膛空间存在着旋转流场,炉内最高温度出现在燃烧器区域.温度场与各组分浓度分布有着对应关系,高温区对应CO高浓度区和CO2和O2的低浓度区.NOx的生成主要在炉膛的高温区.在炉膛中心,NOx大量生成且沿着炉膛的高度方向,浓度逐渐降低.     

低成本高炉炼铁科学化管理与操作

低成本高炉炼铁是钢铁厂在激烈的市场竞争中取得最大经济效益的必要条件.本文主要从低燃料比指标控制、合理炉料结构、混合煤粉喷吹、高炉灰回收利用等4个方面进行＂低成本高炉炼铁＂科学化管理与操作的探索,通过挖掘高炉炼铁工序在节能降耗的潜能,最大限度降低高炉炼铁生产的成本.     

控制适宜理论燃烧温度保证富氧喷煤高炉良好炉缸热状态

良好的炉缸热状态是高炉正常生产的标志．对比分析了通过控制适宜理论燃烧温度使富氧喷煤高炉保持良好热状态的可行性及其意义，并提出了一些具体措施，现场使用取得了良好效果．     

煤气中机械水对燃烧计算的影响

在高炉煤气干湿成分转换时,把煤气中机械水算作水蒸气有失煤气成分的真实性,影响燃烧计算的准确性;煤气燃烧时机械水气化耗热要降低理论燃烧温度,其影响不可忽略.通过例题计算,有益于完善燃烧计算的方法.     

关于高炉焦比的联合计算

利用作者提出的高炉高温区热平衡计算方法,采用分解计算的方法,列出了求解炼的焦比和直接还原度的联立方程,方法简捷,正确,计算结果能与高炉冶炼实际状况很好吻合。文中提出的“煤气相对利用率”的概念,它能表明高炉冶炼趋近理论状态的程度,揭示理论焦比与高炉实际焦比之间的关系。本文方法是高炉焦比及其它指标计算应该采用的方法。