金珂
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冯妍卉
,
张欣欣
,
王明登
,
杨俊峰
,
马小波
钢铁
基于焦炉蓄热室的结构特点以及内部的流动过程,以质量守恒定律和动量守恒定律为基础,建立了焦炉蓄热室的小烟道及斜道区域的三维数理模型.利用数值模拟的方法对模型进行求解,揭示了蓄热室内气体流动的规律,计算出小烟道区域的相对压力分布以及篦子砖出口处和斜道出口处的气体流量分布.研究结果表明:从机侧到蓄热室中心处,相对压力值逐渐增大.在相同规格条件下,靠近蓄热室中心处的篦子砖出口流量偏大.由于结构的对称性,焦侧蓄热室的流量分布规律与机侧蓄热室的规律一致.合理的布置篦子砖规格有利于蓄热室长向加热均匀性.从机侧到焦侧,斜道出口的流量呈逐渐增大的趋势.而两侧炉头因其散热量比较大,故其气体流量较之中部立火道有所增大.
关键词:
焦炉
,
蓄热室
,
小烟道
,
斜道
,
数值模拟
林蔚
,
冯妍卉
,
金珂
,
张欣欣
,
王明登
,
杨俊峰
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140317
针对多点供热式焦炉的结构特征以及工艺特点，建立了描述其内部流动、传热以及燃烧等过程的燃烧室-炭化室三维非稳态数理模型，并进行了数值求解；考察了多点供热方式下的高向加热均匀性以及NO的生成量，与传统下喷式单点供热方式进行了对比分析；并进一步针对装炉煤的水分、堆密度和初始温度，空气和高炉煤气分级数目，以及废气循环倍率等操作参数开展了正交试验模拟分析。研究结果表明：采用分级燃烧技术，有效提高了焦饼的高向温度均匀性，使其在大规模生产的同时，保证了焦炭的质量；同时，较之传统单点供热焦炉，有效改善了局部燃烧温度过高的现象，使NO体积分数明显减少；废气循环倍率、装炉煤堆密度对焦炉生产的影响最为显著。这对焦炉的大型化、高效节能以及清洁生产有一定的指导作用。
关键词:
多点供热
,
焦化
,
正交试验方法
,
数值计算
