高炉料流轨迹的数学模型

针对目前高炉料流轨迹计算的不足,本模型考虑了颗粒在空区下落过程中受重力、浮力及煤气曳力的作用,计算了炉料颗粒在溜槽和空区下落等阶段的运动轨迹.通过探讨不同炉料(焦炭、烧结矿、球团矿)在其粒径范围内的布料半径变化及煤气的曳力大小,分析了曳力对炉料落点的影响规律.结果表明:精确计算料流轨迹必须考虑煤气曳力的影响,不同密度、粒径及形状系数的颗粒在料面上落点各不相同,炉顶煤气流分布将影响高炉炉料的径向分布.

高炉炉料落点的确定

在实际装料时,不同密度、粒径及形状系数的颗粒在料面上的落点也各不相同。目前,文献在计算料流轨迹时存在忽略煤气曳力、密度选择不当或曳力公式使用有误等问题,与实际计算常有很大偏差。为此,针对目前料流轨迹计算存在的问题,准确考虑了颗粒在空区下落中所受重力、浮力及煤气曳力的作用,建立数学模型计算炉料颗粒在空区下落的运动轨迹。通过对不同炉料在其粒径范围内的布料半径变化及煤气对其曳力大小的讨论,正确考虑料流轨迹计算时煤气曳力的影响,为准确实现合理布料奠定基础。

长寿高炉炉底传热学分析

高炉侵蚀归根结底是动量传输、热量传输和质量传输这三传的问题。如果炉底热面凝结一层渣铁壳,将有利于高炉长寿。目前,虽然已经有了许多数值求解三维导热微分方程的软件,但对于设计人员来说,快速评估所设计炉底热面能否形成渣铁壳有重要意义。笔者利用一维温度场分析(热阻分析)方法,通过炉底各层对冷却水冷却能力及1 150℃等温线的影响,估测渣铁壳的形成。最终得到影响炉底侵蚀的限制性环节,为优化高炉炉底结构设计,提高高炉寿命奠定理论基础。

宝钢4号高炉长期低耗生产管理

宝钢4号高炉(第二代)自投产以来,截至2019年10月底,累计顺行1824天,并持续维持低耗生产,工序能耗保持约365 kg标准煤/t的国内领先水平。从原燃料的管理、综合调剂、强化出渣铁作业管理等方面,对4号高炉长期低耗生产管理进行了阐述,其主要理念有:①操作高炉就是操作“操作炉型”,实现操作炉型圆周方向的均匀、稳定,尤其是形成稳定的渣皮,避免波动,是低耗的关键;②在高炉投产3~5年内的炉型转换期内,通过摸索与原燃料质量相匹配的操业模式等,是可以避免、甚至消除炉型转换之“阵痛”的,并能维持较高经济指标生产。

高炉上部煤气流调剂影响研究

利用数值模拟对煤气流的流场及温度场进行了计算。根据高炉不同部位的煤气流速分布,分析得出炉料分布对中上部煤气流分布和软熔带形状有决定作用,而鼓风制度可快速改变下部煤气流分布,并结合实际高炉中的现象及操作讨论了炉料分布的重要性。结果表明:在高炉生产中,有一个合理的布料制度是高炉操作的关键,径向煤气流分布受炉料透气性分布影响很大,初始煤气流对其影响较小,下部煤气流分布信息很难在上部反应。