铸造车间空中移动式烟气捕集罩气流组织优化研究

因铸件浇注工序产生烟气的污染源位置不固定、源强变化大、实施污染气体捕集的空间位置不足等问题,成为铸造车间营造职业卫生环境的难点。设计了一套空中移动式烟气捕集罩,采用数值模拟的方法研究了捕集效率的影响因素。结果表明,增设捕集罩后可以提高捕集范围内风速约0.1 m/s,送风风速为2 m/s时,捕集效果最好;污染源温度为200℃时的颗粒物捕集率比温度为800℃时的捕集率提高19.7%,污染源位于捕集罩正下方时的颗粒物捕集率比位于侧方4 m处的捕集率提高9.9%,污染源直径为1 m时的颗粒物捕集率比直径为3 m时的捕集率提高35.8%。通过本研究可为铸造车间空中移动式捕集罩的工程应用提供参数支撑。

转炉吹炼水冷活动烟罩对烟气逸散控制机理的数值模拟

为了研究转炉铜锍吹炼过程中水冷活动烟罩对烟道内含硫烟气逸散的控制效果,构建了基于RANS方法的多组分流动传热的数值仿真模型,研究了不同转炉角度、不同烟罩限位和长度下的转炉烟气污染控制机理和效果评估。结果表明:转炉烟气的控制机理主要为水冷活动烟罩的遮挡作用和底部进气的气封作用。烟道出口的抽吸作用使气流向上流动,气封能力随着进出口压差减小而下降。延长烟罩可以增强封挡效果和二氧化硫以及三氧化硫的富集效果,工艺烟道内二氧化硫的浓度从7.8%提升至9.8%,三氧化硫的浓度从1.1%提升至1.4%。此外,由于高温区域主要集中在转炉出口附近,峰值温度约为1473 K,因此需要加强相应结构对高温酸性气体冲刷的防护。

高炉出铁场除尘系统改造设计探讨

通过实例介绍了我国高炉出铁场烟尘治理技术,从划分除尘系统、确定风量和烟气捕集罩形式以及对主要除尘设备的选型等方面阐述了在类似除尘系统改造设计过程中应引起重视的问题。

炼钢电炉高温烟气流场特性及侧吸罩的优化研究

针对电炉炼钢工艺过程产生大量高温含尘烟气的问题,研究了高温烟气流场特性、排风罩性能及其优化方法。结合炼钢现场的测试分析,采用数值模拟的方法,在分析原排风系统流场特性的基础上,分析了排风罩的开口率、排风系统风量配比和排风罩安装高度3个因素对排风罩性能的影响。同时进行了正交试验设计,确定3个因素的主次顺序以及最优组合。研究结果表明:随着侧吸罩罩口开口率的增大,排风罩的捕集效率呈现先增大后减小的趋势,罩口开口率存在一个最优值;增大排风系统中距离热源近的排风罩的风量配比,捕集效率先增大后减小,侧吸罩风量配比存在一个最优值;在某一个侧吸罩安装高度范围内,随着侧吸罩安装高度的增加,排风罩的捕集效率增加。3个影响因素主次顺序为风量配比、安装高度、开口率,当以最优组合进行模拟时,捕集效率可达到63.95%。

350kA铝电解槽集气烟道改造及运行实践

运用计算流体力学软件Fluent对某电解铝厂350 kA铝电解槽集气烟道内的烟气流动场进行了模拟仿真计算。根据模拟计算结果,评估了集气烟道的集气效果及其对热平衡的影响,并以此为基础指导原设计烟道的结构改造。经三个月的生产运行和跟踪测量,证明烟道改造后的电解槽集气效果和槽膛内散热均匀性有显著改善,电解槽排烟量降低5.3%,槽上散热量减少约20 mV,为电解槽和净化系统实现节能减排创造了条件。

电炉烟气流场特性及排风系统优化研究

利用CFD数值模拟的方法对某钢厂产生的高温烟气在原排风系统下的流场特性及烟气的捕集情况进行了研究,提出了在原侧吸罩基础上增加顶部吸气罩的优化方案。在保证排风系统总风量不变的前提下,模拟分析了采用5种不同顶吸风量时厂房内的流场分布情况,并比较了不同风量下的烟气捕集效率。研究发现:在原排风系统的作用下,高温烟气卷吸环境空气在厂房内形成温度与浓度分层,侧吸罩对烟气的捕集效率为61.7%;增加顶部吸气罩后,厂房内纵向烟气温度随高度的增加衰减加快,水平方向上烟气的扩散量减少;采用顶部吸气罩风量为40万m^3/h,侧吸罩风量为21万m^3/h的排风形式,捕集效率接近80%。通过分析高温烟气的流场特性及排烟系统捕集效率,对电炉炼钢排风系统的优化设计给出了建议。

烧结烟气循环罩导流装置的数值模拟与优化

针对某钢铁企业500 m^(2)烧结机烟气循环系统,建立单个模块侧进风弧形罩物理模型、划分网格、并采用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟和流场分析。通过组合不同型式的导流装置,优化烟罩内部结构,提高烟气循环罩流场分布均匀性。采用固定弧形导流板、活动导流板、立式导流板和均布导流筒组合,流场分布最理想,烟气出口最高流速3.0256 m/s,速度方差0.2392,与无导流板相比分别降低了51.32%和86.95%。开发基于流场仿真的烟气循环均气罩在精细化的高循环率烧结烟气循环、烧结氢系燃气料面喷吹与热风烧结耦合和富氧烧结与热风烧结耦合等对均匀性要求比较高的技术上具有广阔应用前景。

烟气循环烧结热风罩内气流数值模拟及优化

烟气循环技术是基于部分热废气被再次引入烧结过程的原理而开发的一种新型烧结模式,对提高烧结余热利用率、降低污染物排放和烧结能耗具有显著效果.但循环烟气在烟气罩内流动状态、烟气罩漏风状况等对烟气循环的效果及稳定性至关重要.为此,对某钢厂循环烟气罩内烟气流动状态及漏风状况进行模拟,结果表明:现有烟气罩人孔打开时虽然在一定程度上削弱了烟气进入形成漩涡的强度,但并未改善烟气旋转流动,导致料面上烟气流速不均;通过优化烟气罩内导流板结构和数量,削弱了烟气罩内烟气旋转流动,明显改善了循环烟气的流动,使烟气分布更均匀;同时烟气罩漏风状况大大改善,优化后使A侧漏风口由漏风1.2 m^(3)·s^(-1)变为吸风2.4 m^(3)·s^(-1),有利于烧结生产的顺行.

矿热炉无水冷骨架矮烟罩烟气辐射传热分析

对矿热炉无水冷骨架矮烟罩内烟气黑度、吸收率变化关系以及炉内烟气辐射传热规律进行了研究,并通过计算得到炉内烟气和侧墙温度场。结果表明,烟气中CO_2和水蒸气含量对辐射传热有较大影响,辐射强度随高度增加逐渐衰减,烟气温度和侧墙温度也均降低,而烟气黑度和吸收率增加。

1.5t、3t电弧炉烟尘治理

针对1.5t、3t电弧炉在烟尘治理时场地狭小的特点,采用可折叠式收尘罩与低压长袋脉冲袋式除尘器技术进行治理。测试表明,系统运行可靠,烟尘治理效果良好,工厂车间环境取得显著改善,岗位粉尘浓度、烟尘排放浓度均达到国家规定的标准。

燃气喷吹耦合热风循环烧结的热风罩内数值模拟与结构优化

热风烧结耦合燃气喷吹技术是在热风罩内同时进行热风循环烧结和燃气喷吹的一种新型强化烧结技术,该技术能提高烧结矿产质量、降低烧结固体燃料消耗和污染物排放量。当流场均匀性较低时,喷出的燃气易富集、着火和逃逸,严重影响运行安全。为此,本文利用Fluent软件对某烧结厂500 m^(2)烧结机热风罩内流场进行仿真模拟,结果表明:热风进入罩内后偏向于一侧料面,并在进气口下方产生回流死区使得外界空气进入罩内阻碍喷出的燃气进入料面,导致喷吹管附近燃气富集;通过优化罩内结构,使得进入料面的最大风速由6.42 m/s降低至2.72 m/s,料面风速方差由2.70降低至0.25,喷嘴出口区域和料面的最大燃气质量分数分别由1.82%和0.98%降低至1.30%和0.53%,相比原结构分别降低了57.63%、90.74%、28.57%和45.92%;优化后侧部漏风平均风速由1.17 m/s降低至0.22 m/s,相比原结构降低了81.2%,保证了燃气喷吹耦合热风循环烧结系统的安全高效稳定运行。

底吹铜熔炼炉冷却烟罩的设计与实践

本文对硫酸露点腐蚀的机理及主要影响因素进行了分析,根据底吹铜熔炼烟气成分采用关联式计算得到了硫的酸露点温度,在此基础上对冷却烟罩冷却方式和材质选择进行了优化设计,通过实践证明能够显著提高冷却烟罩的使用寿命。

对开式电炉烟气二次捕集罩的气流组织优化研究

中小型感应电炉在熔炼过程中因加料、出铁等操作,部分逃逸烟气的捕集是现有电炉改造的难点。设计了一种对开式二次烟气捕集罩,并采用数值模拟的方法对捕集罩的气流组织和影响二次烟气捕集效果的主要影响因素进行了研究。研究结果表明,当送风温度为20℃时,通过增加排风口侧600 mm宽的导流板,在送排风风速组合为6.5 m/s和4.5 m/s、送风口倾角30°时的捕集效果较好。当空气幕气流温度提高时,送排风风速需要适当提高方可满足烟气捕集的效果。

上置式烧结余热锅炉在环冷机余热回收利用实践

为解决因烧结机区域空间狭小无法安装余热回收利用设备的难题,宁波钢铁有限公司通过采用上置式环冷机余热锅炉系统,将余热锅炉直接布置在环冷机高温段烟罩上部,节省了设备安装空间,缩短了烟气循环管路,降低了烟气余热损失和烟气管路阻力损失。同时对环冷机进行密封改造,减少系统漏风,提高了烟气余热回收量,实现了2#烧结机环冷机的余热回收利用,取得了显著经济效益和社会效益。

转炉处理铜浮渣烟气冷却装置的设计与运用

采用转炉处理铜浮渣在能耗指标、产品质量指标以及操作劳动强度方面有了很大的改善,但是该工艺产生的高温烟气和烟尘使得烟气口的寿命只有1~2个月,水冷烟罩的寿命只有3~5个月,严重制约炉子的作业率。针对此问题,某铅冶炼厂通过改进烟口铜水套冷却装置、优化设计水冷烟罩、改进冷却水供水系统等措施,取得了较好的水流量、水路温度、烟气出口温度指标。改进后的铜浮渣:转炉运行平稳,在生产实践运用中烟气冷却能力、抗腐蚀能力及维护简易性都达到优异效果。

浅谈玉钢转炉二次除尘及混铁炉除尘工艺

根据烟气的特性,分析烟气运行轨迹,在转炉炉前设置捕集罩,有效地捕集转炉烟气;在混铁炉兑铁口和出铁口设置捕集罩,对混铁炉兑铁水和出铁水产生的烟气进行捕集,烟气捕集率达到95%以上。经除尘净化后排放的烟气低于国家排放标准,岗位含尘浓度符合国家卫生标准。

阶梯式自密封余热回收系统在烧结工序的应用

阶梯式自密封余热回收系统采用内外双烟道烟罩及阶梯回收技术,具有高效回收和降尘环保的特点。中南股份烧结工序通过技术改造,淘汰原来的单烟道烟罩回收系统,采用阶梯式自密封余热回收系统,收到了良好的余热回收效果。文章介绍了阶梯式自密封余热回收系统的原理、项目的改造内容及改造效果。

中频炉球化除尘的研究

介绍了炉前冲入法球化和喂丝球化两种工艺,并对其优缺点进行分析。采用平移式顶吸罩,对炉前冲入法球化烟气进行收集,并经过布袋除尘器进行处理,使车间内的烟气收集率提高,粉尘排放达到环保要求。

一种回转式阳极炉集烟装置设计

针对回转式阳极炉传统环境集烟罩外形体积较大、收集烟气效率低、漏风率高,且容易发生碰撞等不足,提出一种新型的阳极炉集烟装置。该装置结构紧凑、环保性好、收集效率高、运行成本低。应用实践证明其具有良好的环保性,并能带来显著的经济效益。

硅铁浇铸无组织烟尘排放的治理措施研究

介绍了通过对铁合金企业生产过程中无组织烟尘产生的环节进行分析,研究了车间顶吸、移动式集烟罩、固定式集烟罩在硅铁浇铸过程中无组织烟尘治理的优缺点。得出企业只有加强生产环保管控力度、改变原有的浇铸方式才能从根本上解决浇铸过程中产生的无组织烟尘,实现铁合金清洁化生产。