蓄热式连续加热炉炉膛压力问题研究

蓄热式连续加热炉炉膛压力偏高且波动频繁,在一定程度上影响着炉子的单位燃耗和使用寿命.对比换热式、蓄热式两类加热炉在结构及操作上的不同,得知炉内气体流动状况是影响炉膛压力的主要因素.运用气体流动相关知识,建立炉气流动模型,研究沿炉宽方向上的压力分布.结果表明,沿炉宽方向上炉膛压力高于空、煤气喷口压力和排烟口压力;流量增加时,炉膛压力明显升高;蓄热式炉的宽度尺寸超出允许范围后,压力问题突出.     

双预热蓄热式环形加热炉炉压控制及换向对炉内压力波动的影响

蓄热式燃烧技术中,炉压控制和换向时造成的炉压波动是一个非常重要的问题。根据模化理论,发现在各个流量工况下,各段内的压力均可以通过改变各段的鼓风量和排烟量来调节,控制尾部烟道排烟是最佳的控制方法。当加热段段内集中换向时,各段压力波动幅度平均在3~5 Pa;换向周期中,压力最低点均出现在内环鼓风,外环抽风的工况下,而压力最高点则出现在第2加热段第二次换向的过程中;炉压总体波动不大,对加热炉安全运行影响不大。如采用单个烧嘴时序换向,则其对炉压的影响可以降到最低。     

高温空气非稳定燃烧火焰特性数值模拟研究

应用非定常N-S方程,k-ε湍流双方程模型,EDC燃烧模型和离散坐标辐射传热模型,对高温空气换向非稳定燃烧特性进行了初步研究.比较了在理想换向条件和实际换向条件下,非稳定燃烧过程对炉内温度特性的影响.计算结果表明,换向瞬间炉膛压力有较大波动,甚至出现负压.助燃空气射流状态对非稳定燃烧过程中炉内温度、氧浓度有一定影响.针对模拟结果,提出蓄热式加热炉换向优化控制方案,为蓄热式燃烧系统的研制提供了理论指导.     

换向时间对加热炉蓄热室内温度分布的影响

采用高温空气燃烧技术的蓄热式加热炉在钢铁企业应用广泛。蓄热室是蓄热式加热炉的重要组成部件，换向时间是加热炉蓄热室的重要操作参数。为了探讨换向时间对蓄热室内温度分布的影响，以鞍钢连轧作业区1号加热炉为原型，搭建了加热炉蓄热室的试验装置。填充了10层蜂窝陶瓷蓄热体，开展了换向时间对蓄热室温度变化规律、沿蓄热室长度方向温度梯度变化规律影响的试验研究，分析了换向时间对蓄热室传热性能的影响。研究表明，蓄热室的温度随换向时间的延长呈现周期性变化。随换向时间延长，蓄热室平均温度呈现出先降低后升高的趋势，沿蓄热室长度方向的平均温度梯度先增大后减小。试验用加热炉的最佳换向时间为70 s，对应的热回收率、温度效率和综合传热系数分别为81.6%、91.4%和18.3 W/(m2·℃)。     

梅钢3#蓄热式加热炉炉压的影响因素分析

炉压是加热炉燃烧控制系统中的一个重要工艺参数.针对梅钢3#蓄热式加热炉的生产情况,从换向方式、排烟系统、蓄热小球量等方面对炉压的影响因素进行阐述,并介绍了解决炉压升高所采取的有效措施.     

步进式加热炉蓄热式改造的数值模拟及优化设计

蓄热式技术已在高性能板坯加热炉上得到应用。针对板坯加热炉炉膛宽度大，沿板坯长度方向的温度均匀性难以保证的特点，使用CFD软件对不同炉堂深度、不同烧嘴配置和参数选择等情况下的炉内燃烧进行了详细的模拟，得到了炉子内部详细的温度分布、速度分布以及燃料在炉堂内部的燃烧情况。对比分析了各种方案下沿炉子宽度方向的温度均匀性。这些结果详尽直观明了，为工程技术人员进行方案讨论提供了全面的数据。     

包钢长材厂蓄热式加热炉数值模拟

以包钢长材厂蓄热式加热炉为研究对象,利用Ansys软件采用k-ε湍流模型、P-1辐射模型等,模拟了采用交错燃烧组织方式加热炉内各物理场分布情况。发现该种燃烧方式下,炉内流动涡流运动明显加强,有利于燃烧的混合和组织。但出口附近的回流造成燃烧短路,高温烟气不易达到炉膛中心,易造成炉内温度不均匀,氧气浓度相对较高不利于钢坯生产,因此该平顶、平底炉型采用交错换向燃烧有待于进一步实践验证。     

大型蓄热式环形加热炉冷态流场试验分析

 根据模化理论,针对某大型高炉煤气双蓄热式环形加热炉,按照10∶1的比例建立了实物模型。根据二维PIV测试技术的原理,用高速摄像仪对各加热段炉膛进行示踪粒子拍摄和速度分布测量。研究发现从烧嘴喷出的气流,一般不会从正对的第一个吸风口吸出,越靠近均热段的喷口气流越不容易被最近的排烟口排出,从而延长了炉气在炉内的停留时间,避免了烟气短路;炉膛截面速度变化较大,距离烧嘴口越远,截面上速度越平缓;在一定的气流喷射角度下,喷嘴口两侧有气流旋涡产生;流量越大,气流越容易到达对侧炉墙。     

蓄热式加热炉炉压控制方式的研究

针对加热炉在进行蓄热式改造过程中,炉膛压力较大,炉门冒火现象严重的问题,分析原有压力控制系统及流量控制系统对炉膛压力产生的影响.找出在自动控制系统中存在的问题,并进一步提出改进措施.     

鞍钢蓄热-换热联用式轧钢加热炉的应用分析与实践

通过对蓄热式及换热式轧钢加热炉存在问题的研究,根据两种炉型的优、缺点,寻求解决问题的措施,进而提出蓄热-换热联用轧钢加热炉技术方案,通过该项技术在现场的实施及应用,提高了蓄热式燃烧技术在大型钢铁企业的应用效果,解决了蓄热式加热炉存在的炉膛压力大、调节困难,不适合加热合金钢及冷坯等问题,为蓄热式加热炉的大面积推广应用找到了一条新的途径。     

首钢高炉送风制度的基础研究

随着首钢高炉技术经济指标的提升,原用的送风制度经验公式已不适应于目前的冶炼条件。结合首钢高炉冶炼现状,对送风制度方面的高炉入炉风量、实际风速、鼓风动能及炉缸煤气量、理论燃烧温度、理论实际煤气流速、透气阻力系数等计算公式进行了重新量化,提出了简化算式,由此也深化了目前冶炼条件下对高炉送风制度现状的认识。     

球团竖炉结构和操作参数设计原则

 围绕球团竖炉结构和操作参数与竖炉产量之间的关系，分析了焙烧带宽度和火口中心线上料层高度与竖炉产量之间的关系，提出了竖炉结构和操作参数的设计原则。研究表明，竖炉产量并非随焙烧带宽度和火口中心线上料层高度的增加而一味增加，焙烧带宽度和火口中心线上料层高度均存在最佳值；根据竖炉的焙烧工艺和经验数据初步确定竖炉的结构和操作参数，然后根据炉内气体流动是否合理来调节结构和操作参数，最后根据炉内球团运动是否顺畅来进一步调节结构和操作参数。     

轧钢加热炉自动控制系统的应用

加热炉控制采用PLC控制系统与检测仪表相结合,通过检测烧钢过程的各项工艺参数,实现优化数学模型控制及煤气和空气双交叉限辐最佳燃烧控制等,对加热炉的炉温、炉压、烟温及相关保护措施等项目进行自动控制,并由计算机系统控制的操作站监视全部生产过程。应用表明,该系统使加热炉更节能、高效、安全、稳定运行。     

太钢4350m3高炉合理操作炉型的控制及探讨

 从太钢4350m3高炉对合理操作炉型的认识和调整过程出发,通过分析炉内煤气流分布、透气性指数K值、炉体温度和热负荷等影响和体现操作炉型的参数,探讨大型高炉实现操作炉型有效控制的措施。2011年太钢4350m3高炉通过在炉身中上部进行硬质压入,控制煤气流分布和合理匹配各项操作制度等,成功实现了操作炉型的合理控制和低燃料比生产。     

高炉操作参数的优化

建立了高炉操作参数优化选择数学模型，计算了一些参数的变化对生产的影响，通过参数组合计算的目标分析，可使参数优化组合，以获得较好的经济效益。     

提高10号高炉利用系数生产实践

根据自身结构特点和技术装备优势,对10号高炉风量、富氧率、顶压等操作参数进行了优化,使利用系数由2.542 t/m3.d提高到2.600 t/m3.d,创造了良好的经济效益。     

高炉炉缸死铁层深度优化设计

 高炉炉缸死铁层深度是高炉重要设计参数之一,死铁层深度对高炉寿命影响重大。针对大型高炉死铁层深度优化问题,基于2 000、2 500、3 000、4 000、5 000 m3级的国内外部分高炉死铁层深度统计情况,得出中国死铁层深度占炉缸直径的19.7%～23.3%的现状。通过建立高炉死料柱的受力模型,在保证死料柱浮起的条件下,计算出2 000、3 000、4 000及5 000 m3级高炉死铁层适宜深度占比分别为23.8%、24.3%、24.8%、25.5%。通过分析高炉设计参数及操作参数与死铁层深度的关系,提出高炉在实际生产中,为促进死料柱浮起及增大死铁层实际深度,可采取适当增大焦比、减小块状带孔隙率、增大风速、减小鼓风压力与炉顶压力的差值、控制死料柱孔隙率为0.40～0.48等措施,为死铁层优化设计和高炉操作提供指导。     

张钢高炉-转炉煤气混气控制系统

张店钢铁总厂高炉-转炉混气控制系统主要由高炉、转炉煤气流量双闭环比值控制单元和转炉煤气压力定值控制单元组成。该系统自投运后,保证了高炉、转炉煤气以最佳方式按一定的体积比混合,轧钢加热炉提温显著增快,减少了高炉煤气用量,减少了转炉煤气的排放,节约了能源。     

4038m~3高炉低碳节能技术实践

介绍了鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司高炉节能降耗及低碳操作技术,通过应用地德外燃式热风炉和前置燃烧炉双余热、TRT余压发电、高炉煤气CCPP和煤气锅炉发电等技术,高炉能耗逐渐降低。采取精料技术、优化装料制度、调整送风制度、提高煤气利用率等措施后,高炉燃料比大幅度降低,为高炉低碳节能奠定了基础。     

降低预焙铝电解槽炉底压降的途径探索

炉底压降是影响预焙铝电解槽生产电流效率主要因素,通过分析实际生产过程中炉底压降的原因,得出炉底压降结构的材质选取和电解工艺参数是影响炉底压降主要原因,只有合理选取炉底压降结构的材料,优化电解工艺参数,才能有效地控制炉底压降,保证预焙铝电解槽的稳定运行和较高的电流效率,为实际生产提供了可靠的参考技术。