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超音速同轴喷枪富氧喷吹的强化混合机制研究
1
作者 彭文贵 杨世亮 +1 位作者 阳坤林 胡建杭 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第8期175-183,共9页
同轴射流用于向炉窑中同时注入燃料和氧化剂,因其混合效率高、内外层流量精确可控、火焰稳定等优点,被广泛应用于有色金属冶炼的炉窑加热。为深入理解和掌握富氧条件下碳氢燃料同轴射流的掺混机制,基于数值仿真系统研究了超音速同轴射... 同轴射流用于向炉窑中同时注入燃料和氧化剂,因其混合效率高、内外层流量精确可控、火焰稳定等优点,被广泛应用于有色金属冶炼的炉窑加热。为深入理解和掌握富氧条件下碳氢燃料同轴射流的掺混机制,基于数值仿真系统研究了超音速同轴射流和亚音速同轴射流的流动、传热和传质特性。结果表明,超音速同轴射流显著增加了富氧空气和甲烷的掺混能力,中心流道和外围流道的气相掺混位置更靠近上游。此外,超音速同轴射流有更强的引射作用,从中心管喷出的气体处于过膨胀状态,会在出口处发生压缩,导致静压和密度阶跃上升,速度和马赫数阶跃下降。最后,相同的质量流量下,由于更强的剪切作用,超音速同轴射流的轴向穿透距离相比传统射流略有减小。研究结果在一定程度上揭示了超音速同轴射流和常规同轴射流的差异,为同类喷枪的设计提供参考。 展开更多
关键词 同轴射流 超音速 数值仿真 掺混效果 可压缩特性
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TRT机组运行稳定性提升技术改造 被引量：1
2
作者 曹文俊 陈阶海 《山西冶金》 2025年第1期237-239,244,共4页
TRT是现代钢企实施节能降耗与发展循环经济的重要设备。主要介绍某型TRT的工艺流程及工作原理,分析该设备在实际运行中存在的主要问题的故障机理,并针对这些问题实施一系列技术改造。实施改造后,经过4年运行实践表明,TRT故障停机时间显... TRT是现代钢企实施节能降耗与发展循环经济的重要设备。主要介绍某型TRT的工艺流程及工作原理,分析该设备在实际运行中存在的主要问题的故障机理,并针对这些问题实施一系列技术改造。实施改造后,经过4年运行实践表明,TRT故障停机时间显著减少,基本实现零故障停机。 展开更多
关键词 TRT 稳定运行 机理分析 技术改造 零故障
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辐射管表面温度均匀性的数值模拟
3
作者 孟子钞 伊智 李国军 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第2期103-107,共5页
辐射管是一种重要的间接加热设备,被广泛应用于金属热处理、钢坯加热等工艺环节.采用计算流体力学(CFD)技术对辐射管的温度场进行数值模拟,并在相同的操作工况下,对3种常用管型的辐射管的温度均匀性进行对比分析,同时还探讨了壁面黑度... 辐射管是一种重要的间接加热设备,被广泛应用于金属热处理、钢坯加热等工艺环节.采用计算流体力学(CFD)技术对辐射管的温度场进行数值模拟,并在相同的操作工况下,对3种常用管型的辐射管的温度均匀性进行对比分析,同时还探讨了壁面黑度对辐射管表面温度均匀性的影响.结果表明:W型辐射管的表面温度均匀性最优,I型辐射管的表面温度均匀性最差;辐射热流量随着壁面黑度的增加而升高,辐射管的壁面黑度在0.7~0.9时,辐射管表面温度均匀性最好. 展开更多
关键词 辐射管 温度均匀性 黑度
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高温氢气燃烧加热炉的设计与优化研究
4
作者 张步超 杨科 +1 位作者 徐龙 池保华 《工业加热》 2025年第8期17-22,共6页
氢冶金工艺中还原效率主要由还原氢气的温度决定,传统氢气加热炉加热形式主要为间接式,一般最高温度仅能达到约600~700℃。针对间接式氢气加热炉加热效率低,加热能力不足,造价成本高以及运行过程中经常出现问题等缺点,提出了一种直接通... 氢冶金工艺中还原效率主要由还原氢气的温度决定,传统氢气加热炉加热形式主要为间接式,一般最高温度仅能达到约600~700℃。针对间接式氢气加热炉加热效率低,加热能力不足,造价成本高以及运行过程中经常出现问题等缺点,提出了一种直接通过氢氧燃烧混合,出口温度可达到1000℃以上的零碳直接加热工艺,描述了工艺流程以及运行过程。并根据此工艺进行了热力计算,设计出了用于氢气升温的燃烧加热炉,并对燃烧炉的关键结构与尺寸进行了模拟计算与优化,得出了该工况流量下炉型结构与尺寸的较优结果。解决了现有氢气间接式加热炉加热能力不足,造价成本高,避免了加热炉的炉管超温导致炉管破裂等问题,可有效提高氢还原反应炉的还原效率和生产产能。 展开更多
关键词 氢冶金 氢氧燃烧 零碳直接加热工艺 燃烧加热炉
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涟钢6号高炉热风炉板式换热器失效调查
5
作者 胡志国 《炼铁》 北大核心 2025年第2期36-41,共6页
涟钢6号高炉热风炉板式换热器使用4年后即失效,分别对煤气换热器及助燃空气换热器进行了失效调查。调查结果表明:①堵塞、蚀穿是导致换热器失效的主要原因;②助燃空气换热器低温段堵塞更严重;③换热器失效主要发生在低温段。在对堵塞物... 涟钢6号高炉热风炉板式换热器使用4年后即失效,分别对煤气换热器及助燃空气换热器进行了失效调查。调查结果表明:①堵塞、蚀穿是导致换热器失效的主要原因;②助燃空气换热器低温段堵塞更严重;③换热器失效主要发生在低温段。在对堵塞物及蚀穿板片进行分析,并提出改进思路:①采用添加B的耐蚀钢,提高板片的耐腐蚀性能及导热性能;②改变换热器板片金属的表面性能,形成超疏水性表面;③优化换热器设计,将绝大部分烟垢及腐蚀物带离换热元件。 展开更多
关键词 高炉 热风炉 板式换热器 堵塞 蚀穿
原文传递
线棒材加热炉烟气超低排放技术的研究
6
作者 孙水孝 《山西冶金》 2025年第7期226-228,共3页
针对钢铁行业加热炉烟气排放问题,对某钢铁企业高线厂双蓄热式加热炉进行超低排放技术改造研究。通过对比分析钙基干法超细粉工艺与纳米活性钙固定床工艺的技术特点,考虑设备构成和运行成本,双烟气脱硫热式加热炉选用纳米活性钙固定床... 针对钢铁行业加热炉烟气排放问题,对某钢铁企业高线厂双蓄热式加热炉进行超低排放技术改造研究。通过对比分析钙基干法超细粉工艺与纳米活性钙固定床工艺的技术特点,考虑设备构成和运行成本,双烟气脱硫热式加热炉选用纳米活性钙固定床工艺进行改造。实验数据表明,在基准含氧体积分数8%条件下,改造后烟气中ρ(SO_(2))由原来的116~153 mg/m^(3)降至50 mg/m^(3)以下,颗粒物质量浓度由9~10 mg/m^(3)降至10 mg/m^(3)以下。该工艺具有系统简单、占地小、能耗低、维护方便等优点,为钢铁企业加热炉烟气超低排放改造提供了工程示范。 展开更多
关键词 加热炉 超低排放 固定床 脱硫 技术改造
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超大型侧吹熔池熔炼余热锅炉烟气流动及烟尘黏附研究 被引量：4
7
作者 李东波 胡杰 +4 位作者 邹贵阳 杨世亮 杨贵 张敏 胡建杭 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第8期11-19,共9页
富氧侧吹熔池熔炼广泛应用于铜、铅、锌等有色金属的提取,其后端的余热锅炉承载着余热回收利用、沉降烟尘的重要作用。但在实际生产过程中,炉内烟气流场混乱,烟尘易黏附积灰,炉壁与部件磨损严重等,导致了余热回收效率降低,低负荷运行甚... 富氧侧吹熔池熔炼广泛应用于铜、铅、锌等有色金属的提取,其后端的余热锅炉承载着余热回收利用、沉降烟尘的重要作用。但在实际生产过程中,炉内烟气流场混乱,烟尘易黏附积灰,炉壁与部件磨损严重等,导致了余热回收效率降低,低负荷运行甚至被迫停机。针对上述问题,采用多相网格质点方法,对年处理150万t精矿超大型富氧侧吹熔池熔炼余热锅炉内烟气流动特性、烟尘沉降与黏附开展数值模拟研究。结果表明:炉内的烟气涡旋会导致烟尘回流至入口烟道;挡板前移会导致挡板受击与堵塞情况加剧;增大挡板间距能有效减小挡板的堵塞;增大辐射室空间能大幅度减小挡板受到的冲击。 展开更多
关键词 富氧侧吹 余热锅炉 烟气流场 烟尘沉降 挡板侵蚀 数值模拟
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浸没式多孔道喷枪气体流动与传热特性数值模拟研究
8
作者 唐志波 王超 +4 位作者 胡卫文 曹欢 李懋 闫红杰 刘柳 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2024年第4期75-83,共9页
喷枪作为熔池熔炼过程的关键设备,其性能直接影响气流对熔体搅拌效果。本文以阳极泥侧吹炉所使用的浸没式多孔道喷枪为研究对象,建立了长度约为800 mm的多孔道喷枪流动传热物理模型,基于SST k-ω湍流模型对喷枪内的气体流动与传热过程... 喷枪作为熔池熔炼过程的关键设备,其性能直接影响气流对熔体搅拌效果。本文以阳极泥侧吹炉所使用的浸没式多孔道喷枪为研究对象,建立了长度约为800 mm的多孔道喷枪流动传热物理模型,基于SST k-ω湍流模型对喷枪内的气体流动与传热过程进行了数值模拟研究,分析了喷枪内气流温度、流速以及压力的分布特征,研究了天然气与富氧空气在不同流量下的气流压力沿流动方向变化特性、流量与出口流速间的关系以及流量对喷枪的冷却效果。结果表明,喷枪的多孔道结构有利于提高气体出口流速,强化气流对喷枪的冷却作用;然而,气流在孔道截面突变处以及出口段存在较大压力损失,不利于提高喷枪出口气体流速;随着气体流量的增大,喷枪出口流速显著增大,天然气与富氧空气在喷枪出口段的压力损失分别达到其入口总压的40%和25%;此外,流量对喷枪的冷却效果明显,天然气与富氧空气每增大5 Nm^(3)·h^(-1)、10 Nm^(3)·h^(-1),喷枪出口段温度下降约15 K。 展开更多
关键词 阳极泥侧吹炉 多孔道喷枪 数值模拟 压力损失 喷枪冷却
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转底炉设计及安装要点
9
作者 李斌 《工业加热》 CAS 2024年第9期49-53,共5页
随着中国钢铁行业的飞速发展,国家经济结构开始进行调整,主张以技术进步推动经济增长,提倡能源的高效利用。转底炉是用于处理钢铁厂含锌尘泥典型工艺生产线,该生产线不仅可实现含铁含锌固体废弃物的有效循环利用,还可解决环境污染问题,... 随着中国钢铁行业的飞速发展,国家经济结构开始进行调整,主张以技术进步推动经济增长,提倡能源的高效利用。转底炉是用于处理钢铁厂含锌尘泥典型工艺生产线,该生产线不仅可实现含铁含锌固体废弃物的有效循环利用,还可解决环境污染问题,满足了钢铁行业对资源回收的迫切需求,同时也会加快我国钢铁行业的绿色低碳高质量发展。转底炉作为该尘泥处理生产线的核心设备,一旦建成,其结构和布局将难以改变,因此其设计的合理性、安装稳定性对整个转底炉至关重要。结合工程实际情况,介绍了转底炉工艺流程、设计要点、施工工艺、安装精度以及所采取的技术措施,对今后转底炉设计和安装提供了提供强有力的支持,助力企业实现绿色制造,环保绿色健康发展。 展开更多
关键词 转底炉 螺旋叶片 炉底机械 设计 安装
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奥斯麦特炉过渡段水套冷却强度仿真研究
10
作者 朱英传 杨昊 《广州化工》 CAS 2024年第22期145-147,160,共4页
奥斯麦特炉是一种先进的强化熔炼技术设备,在铜冶炼领域中应用广泛,过渡段是其炉体斜顶和防砸区的顶部与锅炉上升烟道之间的部位,该部位工作环境恶劣,温度极高,需要有效的冷却措施来保证设备的正常运行和使用寿命。过渡段作为奥斯麦特... 奥斯麦特炉是一种先进的强化熔炼技术设备,在铜冶炼领域中应用广泛,过渡段是其炉体斜顶和防砸区的顶部与锅炉上升烟道之间的部位,该部位工作环境恶劣,温度极高,需要有效的冷却措施来保证设备的正常运行和使用寿命。过渡段作为奥斯麦特炉连接炉体与烟道的关键部位,其在高温条件下的冷却性能对设备的安全与稳定性至关重要。本文通过基于铜水套传热机理的分析,对过渡段水套进行了详细建模。利用SolidWorks软件对奥斯麦特炉过渡段铜水套进行建模及仿真研究,通过对比分析其在不同工况下的温度场、冷却水温升及冷却强度,为奥斯麦特炉过渡段铜水套的设计提供了理论依据,并有助于优化水套的结构设计和冷却参数,提高冷却效果,防止水套过热损坏,提高设备的安全性和运行稳定性。 展开更多
关键词 熔池熔炼 奥斯麦特炉 仿真 铜水套 温度场 冷却强度
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填充球蓄热室内传热与流动过程数值模拟及结构优化 被引量：9
11
作者 刘颖 刘义平 +2 位作者 陶曙明 温治 刘训良 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1981-1988,共8页
为了解决填充球蓄热室在使用过程中局部温度过高的问题,以某钢厂蓄热烧嘴为研究对象,在多孔介质假设的基础上,基于局部非热力学平衡的气、固能量方程和修正后的动量方程建立蓄热室内传热与流动过程三维非稳态数学模型。利用流体力学计... 为了解决填充球蓄热室在使用过程中局部温度过高的问题,以某钢厂蓄热烧嘴为研究对象,在多孔介质假设的基础上,基于局部非热力学平衡的气、固能量方程和修正后的动量方程建立蓄热室内传热与流动过程三维非稳态数学模型。利用流体力学计算软件Fluent并结合其二次开发平台对模型进行求解,通过测试数据验证模型的正确性。模型计算结果表明:在稳态工作过程中蓄热室水平截面上存在一定的速度差和温差,将蓄热室烟气入口对面侧墙的倾斜度改为60°,并且增加长度为300 mm的缓冲段,同时将空气入口形状改为漏斗型有利于提高蓄热室内水平截面上温度分布的均匀性。 展开更多
关键词 蓄热室 传热 气体流动 数值模拟 结构优化
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板翅式换热器流动和换热性能研究 被引量：13
12
作者 魏进家 刘海燕 龙延 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1785-1788,共4页
本文采用实验及数值模拟两种方法研究了板翅式换热器流动和换热的性能。通过数值模拟计算得出换热器内各截面的温度场、压力场分布,通过数值模拟和实验测量得到了不同状况下努塞尔数Nu,表面换热因子j,阻力系数f和功率因子α*等换热器性... 本文采用实验及数值模拟两种方法研究了板翅式换热器流动和换热的性能。通过数值模拟计算得出换热器内各截面的温度场、压力场分布,通过数值模拟和实验测量得到了不同状况下努塞尔数Nu,表面换热因子j,阻力系数f和功率因子α*等换热器性能参数。实验与数值模拟结果吻合较好。结果表明,随着Re的增大,换热器的努塞尔数Nu、传热表面功率因子α*均在增大;而j因子及f因子则随着Re的增大在逐渐减小。获得了Nu、α*及f与Re的关联式,为板翅式换热器的设计提供了指导。 展开更多
关键词 板翅式换热器 换热特性 流动性能
原文传递
提高气体喷射器效率的有效方法 被引量：9
13
作者 邢桂菊 李文忠 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期444-448,共5页
在大量实验和计算的基础上，探讨出冶金工程用喷射器喷口位置对喷射器效率的影响规律，提出在喷射器结构一定的情况下，改变喷口在吸入管的位置，可以使喷射器效率提高３０％以上．
关键词 喷射器 效率 喷射系统 碰撞损失 冶金工程
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初轧加热炉节能的模式识别优化 被引量：3
14
作者 黄世萍 刘洪霖 +3 位作者 陈念贻 李定明 黄克恭 李为刚 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1993年第11期69-72,68,共5页
应用模式识别调优方法对初轧加热炉节能进行优化,建立模式空间优化区对应的数学模型,获取优化点对应的热工参数。实施表明,优化模型有助于降低能耗,并可为加热炉实现计算机控制提供参考。
关键词 初轧 加热炉 节能 计算机控制 热工参数
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火积理论在高炉冷却壁性能评价中的应用 被引量：2
15
作者 徐迅 吴俐俊 陆祖安 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1873-1876,共4页
基于火积理论分析得出了高炉冷却壁的火积平衡方程式以及冷却壁中的火积耗散.在此基础上定义了高炉冷却壁的热阻.根据最小热阻原理,提出用高炉冷却壁的热阻来评价其传热性能的优劣的观点,通过实例说明了高炉冷却壁热阻的计算方法,比较... 基于火积理论分析得出了高炉冷却壁的火积平衡方程式以及冷却壁中的火积耗散.在此基础上定义了高炉冷却壁的热阻.根据最小热阻原理,提出用高炉冷却壁的热阻来评价其传热性能的优劣的观点,通过实例说明了高炉冷却壁热阻的计算方法,比较了不同冷却水管间距下冷却壁热面最高温度及热阻之间的关系.结果表明,随着冷却水管间距的改变,冷却壁热阻与热面最高温度有相同的变化趋势.在一定的边界条件下,高炉冷却壁的热阻可以评价其传热性能的优劣. 展开更多
关键词 火积理论 高炉冷却壁 热阻 性能评价
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加热炉燃烧控制系统的改进 被引量：4
16
作者 汤秀琴 陶军 《控制工程》 CSCD 2002年第5期30-33,共4页
以某厂板材热处理加热炉为研究对象 ,从产量和节能两个方面的要求设计了合理的热工制度及控制方案。采用双交叉限幅燃烧控制方式 ,经仿真实验和初步投入运行结果表明 ,这种控制策略能大幅度地改变控制性能。
关键词 加热炉 燃烧控制系统 冶金加热炉 技术改进 系统仿真
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连续热镀锌退火炉的优化控制策略及其分析 被引量：3
17
作者 豆瑞锋 温治 +3 位作者 李强 程淑明 邹航 董斌 《工业加热》 CAS 2007年第2期4-8,共5页
在详细分析了连续热镀锌退火炉热工工艺特点的基础上,全面系统地综述了国内外连续热镀锌退火炉优化控制策略,并对目前常用的基于数学模型的带钢温度优化控制策略和基于智能优化技术的控制策略进行了阐述。所做工作对实施连续退火炉优化... 在详细分析了连续热镀锌退火炉热工工艺特点的基础上,全面系统地综述了国内外连续热镀锌退火炉优化控制策略,并对目前常用的基于数学模型的带钢温度优化控制策略和基于智能优化技术的控制策略进行了阐述。所做工作对实施连续退火炉优化控制具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 热镀锌连续退火炉 热过程 数学模型 优化控制系统
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双管程换热器与单管程换热器流动与传热机理对比研究 被引量：4
18
作者 徐义程 《山东工业技术》 2024年第3期74-81,共8页
对于单管程管壳式换热器的研究已经非常深入,但对于三种双管程管壳式换热器内部流动和传热机理的研究文献较少,本文建立了单管程换热器、固定管板式双管程换热器、U型管式双管程换热器、浮头式双管程换热器数值计算模型,通过获得的速度... 对于单管程管壳式换热器的研究已经非常深入,但对于三种双管程管壳式换热器内部流动和传热机理的研究文献较少,本文建立了单管程换热器、固定管板式双管程换热器、U型管式双管程换热器、浮头式双管程换热器数值计算模型,通过获得的速度场、温度场等参数分析其壳程和管程流动与传热特性的异同。研究结果表明,双管程换热器强化传热根本机理是管程同等质量流量下,双管程换热器管程流速和流程相较于单管换热器皆提升一倍。单管程换热器和固定管板式双管程换热器不适用于温差较大的场合,U型管式双管程换热器和浮头式双管程换热器的管束一端可自由伸缩,适用于大温差场合。三种双管程换热器的壳程h/Δp远大于单管程换热器,管程h/Δp远小于单管程换热器。本研究可为热力系统中双管程换热器的使用和应用提供理论参考。 展开更多
关键词 管壳式换热器 双管程换热器 U型管 计算流体力学
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煤气发生炉气化过程能量分析计算 被引量：5
19
作者 陈强 仇性启 孙亮 《工业加热》 CAS 2008年第3期33-35,共3页
目前在我国使用最多的是常压固定床两段式煤气化技术,着重分析了常压固定床两段式煤气化炉内气化过程的能量损失分布的计算方法,并对型号CG3Q3.0-1的煤气发生炉进行具体计算,为今后常压固定床两段式煤气化炉的结构创新和节能降耗提供理... 目前在我国使用最多的是常压固定床两段式煤气化技术,着重分析了常压固定床两段式煤气化炉内气化过程的能量损失分布的计算方法,并对型号CG3Q3.0-1的煤气发生炉进行具体计算,为今后常压固定床两段式煤气化炉的结构创新和节能降耗提供理论依据。 展开更多
关键词 煤气发生炉 固定床 气化过程 能量
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新型旋流反应器的现状及进展 被引量：4
20
作者 余加耕 赵继华 《湖南有色金属》 CAS 北大核心 1995年第5期28-30,21,共4页
旋流反应器使反应与分离同时进行，能节约能耗，降低生产成本，具体很大的研究和应用价值。本文详细论述了近年来国内外及我们对旋流反应器的研究及应用状况，总结了旋流反应器的结构特征及流体特性，提出了今后的研究及发展方向。
关键词 分级 新型旅流反应器 水力旋流器
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