高大厂房分层供热数值模拟研究

根据高大厂房分层供热的特点，在对物理模型合理简化的基础上，采用二维Ｋ－ε紊流模型进行数值模拟。利用控制容积法对控制方程进行离散，同时采用交错网格和ＳＩＭＰＬＥ法，建立了计算高大厂房速度场和温度场的数值模拟软件。结合太原机务段厂房供热改造课题，计算不同室外气温下厂房内的温度分布以及室内工作区平均室温满足采暖要求时室外气温最小值。与实测结果比较，表明计算结果正确。

分层供热均热低碳烧结方法及基础试验研究

文章通过研究烧结料层热量产生、消耗、传递、蓄积的规律及影响因素,揭示了能源相态、温度区间及变化梯度、微观气氛与烧结成矿(产、质量)的关系,建立了烧结料层均热数学模型及求解分层补热的数学算法,开发了基于基准配碳加分层补热实现均热低碳富氢烧结的方法,并以中天钢铁原料条件为对象开展了小试试验。试验结果表明:应用分层供热烧结方法后,烧结速度、烧结成品率、转鼓强度、利用系数等指标较基准工况均略微上升,总配碳量从4.00%降至3.25%。

分层供热富氢烧结关键技术探索与研究

中国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的"双碳"战略以缓解温室效应带来的环境问题。钢铁是仅次于火电的国内第二碳排放大户,作为钢铁行业中的核心环节,烧结工序的碳减排已是必然趋势。常规烧结工艺中,料层中固体颗粒燃料难准确满足"自蓄热效应"要求的"上多下少"的分布要求,导致料层内部供热不均、成矿质量差、能效低下,且易出现微观局部还原性气氛,对烧结成矿和烟气中CO增多造成负面影响,制约了烧结节能减碳水平的提升。对此,作者研究了燃料形态、燃料分布对烧结的影响规律,提出了"分层供热富氢烧结"理念,阐述了厚料层烧结条件下料层上、中、下各层不同的气固组合供热方法,即顶层依靠富氧点火耦合固体燃料供热、上中层依靠富氢燃气喷加耦合固体燃料供热,下层依靠水蒸气喷加耦合固体燃料供热,同时探明了对应该方法的分层供热低碳烧结机理,详细阐述了富氧点火耦合固体燃料顶层供热、富氢燃气喷加耦合固体燃料中上层供热、水蒸气喷加耦合固体燃料下层供热等关键技术及其技术效果,并对应用上述技术可能出现的烧结过湿层恶化问题提出了解决办法。通过这些技术的集成应用,可以大幅降低烧结工序能耗,减少烧结工序碳消耗、碳排放及其他污染物排放,并改善烧结矿质量。