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氧气高炉不同喷吹机构下煤粉燃烧行为的数值模拟研究
1
作者 张立坤 彭星 +4 位作者 王静松 左海滨 王广 薛庆国 佘雪峰 《冶金能源》 北大核心 2025年第2期3-8,共6页
文章通过构建直吹管—喷枪—风口—回旋区的气粉流动燃烧三维数值模型,深入分析了三种不同风口喷吹机构(传统高炉TBF-T、氧气高炉OBF-T1和OBF-T2)下的煤粉燃烧行为。结果显示,相较于传统高炉TBF-T,OBF-T1和OBF-T2显著提高了回旋区的温... 文章通过构建直吹管—喷枪—风口—回旋区的气粉流动燃烧三维数值模型,深入分析了三种不同风口喷吹机构(传统高炉TBF-T、氧气高炉OBF-T1和OBF-T2)下的煤粉燃烧行为。结果显示,相较于传统高炉TBF-T,OBF-T1和OBF-T2显著提高了回旋区的温度和高温区面积,煤粉燃尽率从58.2%分别提高到80.5%和76.9%。OBF-T1工况虽然提高了燃尽率,但可能引起风口内部较大的温度梯度,缩短风口使用寿命;而OBF-T2避免了高温区的产生,但氧气向回旋区下侧的扩散受阻。通过剖析煤粉与煤气在风口回旋区内的燃烧机理,为设计更长寿命和更高效的风口提供了理论依据。 展开更多
关键词 氧气高炉 风口机构 回旋区 煤粉燃烧 数值模拟
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沙钢1号高炉煤气利用率的影响因素及改善措施
2
作者 周大勇 吕昌贺 +2 位作者 常李 卢瑜 杜屏 《炼铁》 北大核心 2025年第4期20-25,30,共7页
利用数据分组方法分析了沙钢1号高炉煤气利用率的影响因素,并对1号高炉煤气利用率的改善措施进行了总结。认为:①煤气利用率与焦炭硫分、烧结矿SiO_(2)含量呈较强负相关,与焦炭CSR、烧结矿碱度呈较强正相关;②煤气利用率与焦炭负荷、最... 利用数据分组方法分析了沙钢1号高炉煤气利用率的影响因素,并对1号高炉煤气利用率的改善措施进行了总结。认为:①煤气利用率与焦炭硫分、烧结矿SiO_(2)含量呈较强负相关,与焦炭CSR、烧结矿碱度呈较强正相关;②煤气利用率与焦炭负荷、最大矿石布料角度、矿石角差、中心焦加权平均角度呈较强正相关,与中心焦比例呈明显负相关;③煤气利用率与炉腹煤气量指数、吨铁风口耗氧量呈明显负相关;④当煤气利用率较高时,冷却壁温度和热负荷更低,中心气流指数Z值不高于13.9,更有利于利用煤气热量及能量。 展开更多
关键词 高炉 煤气利用率 焦炭质量 装料制度 送风制度
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氧气高炉工艺研究进展及新炉型设计 被引量：8
3
作者 张伟 郁肖兵 +2 位作者 李强 齐渊洪 邹宗树 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期67-81,共15页
从氧气高炉的数学模型、实验室实验以及工业试验角度系统分析了氧气高炉工艺的发展现状及趋势,同时讨论了氧气高炉炉型的设计依据。论述了氧气高炉的静态工艺模型研究需要计算合适的直接还原度和热空区温度,同时应考虑氧气高炉工况下生... 从氧气高炉的数学模型、实验室实验以及工业试验角度系统分析了氧气高炉工艺的发展现状及趋势,同时讨论了氧气高炉炉型的设计依据。论述了氧气高炉的静态工艺模型研究需要计算合适的直接还原度和热空区温度,同时应考虑氧气高炉工况下生产率的变化、热损失的变化、风口煤粉的喷吹上限以及N2的循环积累等问题。指出了多维动力学模型和多目标优化模型中尚需解决的问题,以及氧气高炉数学模型的主要发展方向。结合文献研究中的氧气高炉特点,从炉身高度设计、炉腹角和炉身角设计以及风口设计3方面综述了氧气高炉炉型设计的变化规律。 展开更多
关键词 氧气高炉 数学模型 工业试验 热储备区 炉型设计
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考虑化学反应平衡的理论燃烧温度计算 被引量：9
4
作者 王广伟 张建良 +2 位作者 苏步新 邵久刚 邱家用 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期9-13,共5页
从化学反应平衡角度给出新的高炉理论燃烧温度计算模型及求解方法,对比不同条件下传统模型和新模型风口回旋区理论燃烧温度的计算值。结果表明:H2/H2O化学平衡对理论燃烧温度的影响要远大于CO/CO2平衡;对于全焦高炉,传统模型和新模型对... 从化学反应平衡角度给出新的高炉理论燃烧温度计算模型及求解方法,对比不同条件下传统模型和新模型风口回旋区理论燃烧温度的计算值。结果表明:H2/H2O化学平衡对理论燃烧温度的影响要远大于CO/CO2平衡;对于全焦高炉,传统模型和新模型对不同条件下理论燃烧温度差异的表征基本相同;高炉喷吹富氢燃料以后,新模型更能表征不同条件下理论燃烧温度的差异。 展开更多
关键词 高炉 理论燃烧温度 计算 喷吹燃料
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煤粉在直吹管内燃烧行为的数值模拟 被引量：3
5
作者 张仕洋 薛庆国 +2 位作者 刘锦周 佘雪峰 王静松 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期6-12,31,共8页
建立了直吹管内气固流动、传热和煤粉燃烧的数学模型,基于实际高炉工艺参数,借助商业软件通过数值模拟的方法研究了直吹管内的气体成分和温度变化,并重点考察了煤粉粒径、鼓风含氧量和鼓风温度等操作参数对煤粉燃尽率的影响。研究结果表... 建立了直吹管内气固流动、传热和煤粉燃烧的数学模型,基于实际高炉工艺参数,借助商业软件通过数值模拟的方法研究了直吹管内的气体成分和温度变化,并重点考察了煤粉粒径、鼓风含氧量和鼓风温度等操作参数对煤粉燃尽率的影响。研究结果表明:减小粒径、增加含氧量、提高鼓风温度都可以使煤粉在直吹管内的燃尽率得到提高。煤粉在直吹管内的燃烧行为以挥发分的脱除为主,该过程对温度敏感,而对氧气浓度不敏感。这一结论与前人在回旋区内得到的模拟结果相反。因此在研究变量对喷吹煤粉燃尽率的影响时,模拟区域应同时包含直吹管和回旋区。 展开更多
关键词 直吹管 气固流动 煤粉燃烧 操作参数 数值模拟
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炉缸煤气流分布的影响因素 被引量：11
6
作者 陈川 程树森 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期24-29,共6页
高炉大型化是炼铁发展的趋势,随着高炉炉缸直径的不断变大,中心不活跃区域越来越大,如何引导煤气到达炉缸中心已成为炼铁工作者关注的焦点。为了解决上述难题,通过建立炉缸煤气流动三维模型,应用CFX数值模拟软件计算煤气流速,分别研究... 高炉大型化是炼铁发展的趋势,随着高炉炉缸直径的不断变大,中心不活跃区域越来越大,如何引导煤气到达炉缸中心已成为炼铁工作者关注的焦点。为了解决上述难题,通过建立炉缸煤气流动三维模型,应用CFX数值模拟软件计算煤气流速,分别研究了炉缸直径、焦炭粒径、空隙度以及鼓风动能对炉缸煤气流分布的影响。结果表明:即使炉缸内焦炭粒径及空隙度分布均匀,边缘煤气流速依然大于中心煤气流速,并且炉缸直径越大,中心煤气流越弱。炉缸内焦炭粒径和空隙度分布影响煤气流分布,提高炉缸中心焦炭粒径和空隙度有利于引导煤气到达炉缸中心。同时,为了保障高炉稳定顺行,鼓风参数必须和炉缸透气性协调一致,不能过于依靠提高鼓风动能吹透中心。 展开更多
关键词 炉缸 煤气流分布 焦炭粒径 空隙度 鼓风动能
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除硅工艺在酸再生系统中提升氧化铁粉质量的应用研究
7
作者 赵明涛 修玮玮 +3 位作者 黄镇宇 周思琦 冯志新 刘兴泽 《冶金设备管理与维修》 2025年第4期38-40,共3页
传统酸再生系统运行中产出的氧化铁粉产品杂质含量超标,导致产品品质长期处于较低水平,难以满足高端应用领域的质量要求。为提升氧化铁粉品质,新增除硅工艺。结果表明:该工艺可有效降低酸液中游离酸浓度,显著提高FeCl_(2)相对含量;实现... 传统酸再生系统运行中产出的氧化铁粉产品杂质含量超标,导致产品品质长期处于较低水平,难以满足高端应用领域的质量要求。为提升氧化铁粉品质,新增除硅工艺。结果表明:该工艺可有效降低酸液中游离酸浓度,显著提高FeCl_(2)相对含量;实现了对硅、铝、钠、钙等杂质含量的有效抑制,使氧化铁粉产品纯度大幅提升,质量显著优化;同时实现了产量稳步增长,提高20%~30%,提升了酸再生工艺的整体效能和经济效益。 展开更多
关键词 酸再生系统 除硅工艺 氧化铁粉 产品质量 杂质控制
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直吹管内煤粉燃烧的数值模拟 被引量：6
8
作者 陈化宝 高斌 +1 位作者 王尚 李振 《钢铁研究》 CAS 2011年第1期8-10,共3页
高炉喷煤粉时,由于煤粉的不完全燃烧,在风口处会产生未燃煤粉,影响高炉的透气性。利用商业软件fluent研究了煤粉在直吹管内的燃烧情况,通过对不同的喷吹量和粒径对煤粉燃烧进行分析,得到煤粉在直吹管内燃烧大致情况。当颗粒的直径从30μ... 高炉喷煤粉时,由于煤粉的不完全燃烧,在风口处会产生未燃煤粉,影响高炉的透气性。利用商业软件fluent研究了煤粉在直吹管内的燃烧情况,通过对不同的喷吹量和粒径对煤粉燃烧进行分析,得到煤粉在直吹管内燃烧大致情况。当颗粒的直径从30μm增加到90μm时,煤的燃尽率从37.3%降低到28.8%,模拟结果与实际基本符合。 展开更多
关键词 直吹管 煤粉燃烧 数值模拟
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提高鞍钢鲅鱼圈喷吹烟煤配比的探讨 被引量：4
9
作者 张延辉 张立国 +1 位作者 杨金山 李仲 《钢铁研究》 CAS 2014年第5期36-41,共6页
分析了鞍钢鲅鱼圈分公司目前喷吹使用的烟煤性能,采用正交试验设计方法对提高烟煤的配比进行研究,同时对喷煤方案的混煤粒度组成、富氧率等影响煤粉燃烧因素及输送速度、理论置换比进行了分析,据此确定了最优化的喷煤方案,并进行了工业... 分析了鞍钢鲅鱼圈分公司目前喷吹使用的烟煤性能,采用正交试验设计方法对提高烟煤的配比进行研究,同时对喷煤方案的混煤粒度组成、富氧率等影响煤粉燃烧因素及输送速度、理论置换比进行了分析,据此确定了最优化的喷煤方案,并进行了工业化试喷吹。试喷吹期间,2座高炉整体稳定顺行,喷煤比分别提高了5.03kg/t和4.97kg/t,燃料比分别降低了7.37kg/t和5.98kg/t。 展开更多
关键词 烟煤 燃烧率 置换比 正交试验设计
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多种物料喷吹对煤粉燃烧率的影响 被引量：10
10
作者 高斌 顾飞 宋忠平 《炼铁》 北大核心 1994年第5期21-23,60-61,共3页
通过推导多种物料喷吹的煤粉燃烧率计算公式以及在高温煤粉燃烧实验炉上的实验研究,得到几种可能添加粉料对煤粉燃烧率影响的一般规律。
关键词 燃烧率 喷吹煤粉 铁矿粉 熔剂粉 实验炉
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高炉煤气中脱氯剂的活性组分 被引量：2
11
作者 吕凯 胡宾生 +1 位作者 贵永亮 李权辉 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期15-18,共4页
采用HSC化学热力学软件研究了可能的脱氯剂活性组分CuO、ZnO、Fe2O3、NaHCO3、Ca(OH)2、MgCO3、CaCO3、KOH、Na2CO3等脱除高炉煤气中氯化氢反应的吉布斯自由能,筛选出KOH、CaCO3和Na2CO3可以作为高效脱氯剂的活性组分。在实验室进行了... 采用HSC化学热力学软件研究了可能的脱氯剂活性组分CuO、ZnO、Fe2O3、NaHCO3、Ca(OH)2、MgCO3、CaCO3、KOH、Na2CO3等脱除高炉煤气中氯化氢反应的吉布斯自由能,筛选出KOH、CaCO3和Na2CO3可以作为高效脱氯剂的活性组分。在实验室进行了脱氯剂活性组分性能检测,以低温饱和氯容和一次穿透时间作为评价指标,验证并分析了几种脱氯剂活性组分的脱氯性能,并且研究了石油化工行业成熟脱氯剂NJ作为对比。研究表明,Na2CO3和改性后的石灰石B的致密度和反应活性较为适宜,可以作为高炉煤气脱氯剂主要活性组分;石油化工行业的NJ型脱氯剂不适用于高炉煤气氯化氢的脱除。 展开更多
关键词 氯化氢 高炉煤气 热力学
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回转窑内烟气温度分布的数值研究 被引量：15
12
作者 马爱纯 周孑民 李旺兴 《金属材料与冶金工程》 CAS 2007年第3期19-22,31,共5页
回转窑各操作参数如窑头过剩空气量、内外风量比、煤种和煤粉粒度等及燃烧器性能好坏对窑内火焰形状、温度分布和燃烧器性能的发挥有很大影响。据此,以一旋流式四风道煤粉燃烧器及相应的!4.5×90 m回转窑为对象,应用流体力学计算软... 回转窑各操作参数如窑头过剩空气量、内外风量比、煤种和煤粉粒度等及燃烧器性能好坏对窑内火焰形状、温度分布和燃烧器性能的发挥有很大影响。据此,以一旋流式四风道煤粉燃烧器及相应的!4.5×90 m回转窑为对象,应用流体力学计算软件CFX,研究了煤种为低挥发分无烟煤时,影响窑内火焰性能、温度分布和燃烧效率的主要因素,提出了针对该种新型燃烧器的优化的操作参数和结构参数。 展开更多
关键词 温度分布 四风道煤粉燃烧器 回转窑 CFX 数值计算 参数优化
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氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响 被引量：15
13
作者 胡宾生 贵永亮 +1 位作者 张学飞 郭华楼 《冶金能源》 2012年第1期42-45,共4页
氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响与氯在煤粉中的赋存状态有关。当煤粉中的氯以C1-离子形态与金属离子形成化合物的状态存在时,煤粉中的氯则会抑制煤粉在高炉风口区域的燃烧过程。当煤粉中氯以HCl的形式存在时,煤粉中的氯则会改善煤粉在... 氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响与氯在煤粉中的赋存状态有关。当煤粉中的氯以C1-离子形态与金属离子形成化合物的状态存在时,煤粉中的氯则会抑制煤粉在高炉风口区域的燃烧过程。当煤粉中氯以HCl的形式存在时,煤粉中的氯则会改善煤粉在高炉风口区域的燃烧过程。在高炉喷吹煤粉燃烧过程中,17%左右的氯进入未燃煤粉中,进入到高炉煤气中的氯为83%左右。 展开更多
关键词 氯 煤粉燃烧 高炉喷吹
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超高富氧对理论燃烧温度的影响 被引量：4
14
作者 陈化宝 陈林森 肖红涛 《钢铁研究》 CAS 2011年第4期1-4,共4页
对理论燃烧温度公式进行修正,从而更加准确的研究了高炉超高富氧对理论燃烧温度的影响。并计算出富氧、鼓风湿度、喷煤量与理论燃烧温度所对应的关系。在不考虑其他因素对理论燃烧温度影响的前提下,富氧率每增加1%,理论燃烧温度Tf升高约... 对理论燃烧温度公式进行修正,从而更加准确的研究了高炉超高富氧对理论燃烧温度的影响。并计算出富氧、鼓风湿度、喷煤量与理论燃烧温度所对应的关系。在不考虑其他因素对理论燃烧温度影响的前提下,富氧率每增加1%,理论燃烧温度Tf升高约30.6℃;鼓风湿度每提高1%,Tf降低4.6℃;喷煤量每提高10 kg/t,Tf降低约6℃。计算结果为提高理论燃烧温度提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 超高富氧 理论燃烧温度 鼓风湿度 喷煤
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唐钢3200m^3高炉炉缸活性问题初探 被引量：25
15
作者 张玉柱 田欣 +4 位作者 赵军 米建军 尤新东 王宜广 董国强 《河北冶金》 2010年第1期35-38,共4页
通过对唐钢2座3200m3高炉因炉缸活性引起炉况波动的分析,分析了炉缸活性变化的表现、影响因素和应对措施,对炉缸的活性问题进行了初步探讨。
关键词 高炉 炉缸 活性 问题 初探
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高炉内焦炭质量的控制 被引量：5
16
作者 糜克勤 李家新 《炼铁》 北大核心 1994年第2期13-17,共5页
通过分析研究高炉内焦炭劣化的规律,得出了强化高炉冶炼措施与抑制焦炭劣化手段一致的结论。抑制焦炭气化、选择合理的鼓风参数、控制炉内的碱金属及硫含量等均为控制焦炭质量的手段。指出了进一步抑制焦炭劣化的方向。
关键词 焦炭 质量 劣化 气化 控制 高炉
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煤气中氯对高炉冶炼过程的影响及防治预测 被引量：5
17
作者 韩晓光 胡宾生 贵永亮 《河北联合大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期36-38,共3页
氯元素对高炉冶炼过程的影响在日渐显现出来,并已对高炉的冶炼过程造成了严重影响,主要表现为:1)使高炉风口结渣,风口通道面积减小,风压升高,影响喷煤作业和高炉炉况的顺行;2)形成的NH4C1固体堵塞煤气管道,影响煤气的输送和使用;3)导致... 氯元素对高炉冶炼过程的影响在日渐显现出来,并已对高炉的冶炼过程造成了严重影响,主要表现为:1)使高炉风口结渣,风口通道面积减小,风压升高,影响喷煤作业和高炉炉况的顺行;2)形成的NH4C1固体堵塞煤气管道,影响煤气的输送和使用;3)导致TRT机组流道快速结垢,引起机组振动而造成停机;4)影响高炉炉料的冶金性能,给高炉的冶炼带来不利影响。减轻氯元素对高炉冶炼影响的较好方法是研制出一种适合钢铁工业的脱氯剂,以此来降低氯元素对高炉冶炼的危害。 展开更多
关键词 煤气中氯 高炉冶炼 影响 防治预测
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高钛型钒钛磁铁矿冶炼条件下焦炭在高炉内的性能变化 被引量：3
18
作者 蒋胜 《钢铁钒钛》 CAS 2005年第4期7-11,共5页
对取自现场的入炉焦和风口焦进行了受热力作用、碳素溶损、矿物质侵入(TiO2、碱金属)、渣铁侵蚀等方面的研究,基本弄清了在高钛型钒钛磁铁矿冶炼条件下,焦炭在高炉内的蚀损情况。研究结果表明:随着炉料中碱负荷的增加,焦炭的反应性升高... 对取自现场的入炉焦和风口焦进行了受热力作用、碳素溶损、矿物质侵入(TiO2、碱金属)、渣铁侵蚀等方面的研究,基本弄清了在高钛型钒钛磁铁矿冶炼条件下,焦炭在高炉内的蚀损情况。研究结果表明:随着炉料中碱负荷的增加,焦炭的反应性升高、反应后强度降低;在钒钛磁铁矿冶炼条件下,高炉内焦炭的开始反应温度平均为862℃,焦炭剧烈反应温度平均为1 266℃;焦炭的气化反应仍为主要蚀损,渣铁中TiO2的存在对焦炭有一定的保护作用。 展开更多
关键词 高炉 钒钛磁铁矿 焦炭强度 热性能 特征温度 碱金属
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梅钢4号高炉原燃料劣化条件下的低燃料比操作 被引量：2
19
作者 韩宏松 金明 《炼铁》 北大核心 2012年第5期19-22,共4页
梅钢4号高炉在原燃料质量劣化条件下,努力探索相适应的低燃料比操作技术,通过采取高炉操作制度的优化,限制直接还原、发展低[Si]冶炼,以稳定顺行为基础、坚持技术系统的协同配合等措施,取得了良好的技术经济指标。
关键词 大型高炉 燃料比 操作制度
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焦炭与炉渣反应及溶损研究 被引量：1
20
作者 邓守强 裴海玉 《炼铁》 北大核心 1996年第2期32-34,共3页
高炉内焦炭强度的恶化,主要是燃烧前化学反应消耗导致结构疏松的结果。这些化学反应包括它与煤气中CO_2、炉渣中FeO·SiO_2及与溶铁的反应。本文仅就焦炭与炉渣的反应进行探讨和研究。
关键词 高炉 焦炭 炉渣 反应 溶损
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