不同料柱模式下高炉内煤气流分布的模拟

高炉炼铁广泛使用高铝炉料，冶炼过程中需要控制渣成分以满足炼铁需求，这会导致渣比增加和软熔带位置改变，进而影响高炉煤气流的分布。为此，基于Flunt数值模拟手段，研究了不同料柱模式下高炉内煤气流的分布情况。结果表明，不同料柱模式主要影响软熔带附近煤气流分布，对炉身上部煤气流分布情况影响较小。倒V形软熔带的料柱模式下，随着软熔带的高度升高、厚度增加，高炉内中心处11.1 m到13.0 m高度平均煤气流速由0.76 m/s减弱到0.69 m/s,边缘处8.6 m到11.1 m高度平均煤气流速增加了0.05 m/s。W形软熔带的料柱模式下软熔带下部的煤气流速高于倒V形软熔带料柱模式下的流速。研究结果可为指导高炉大渣量冶炼提供理论依据。     

炉身上部炉型及炉料形状对炉壁混合层的形成和煤气流的影响

利用扇形和三维半裁扇形高炉冷模，分析了高炉上部炉型和炉料形状对煤气流分布和炉壁混合层形成的影响。在高炉炉身上部损坏的情况下，形成炉壁混合层，与正常炉型的情况相比，炉壁煤气流速增加１．５－２．５倍，高煤气流速区域扩大１．５－２．０倍。当炉料继粒矿石比率增大时，这种情况尤为明显。因为其交叉断面积的急剧变化和炉壁与炉料之间摩擦角的增大，延缓了焦炭下降速度，增加了小矿石的渗透作用而形成了炉身上部炉壁混合层     

武钢2号高炉使用小块焦混装生产实践

1 前言小块焦在大型高炉混装应用是一项急待解决的课题。它的应用改变了高炉层装装料法,对进一步改善高炉料柱的透气性,使焦炭、矿石均匀接触,有效的利用煤气,增加炉料堆比重和炉内矿石量,提高料柱有效重量,给炉料顺行制造了条件。从而使高炉进一步强化,降低焦比。近几年来随着武钢生产的发展,铁的产量逐年上升,高炉利用系数达1.85以上。焦炭需要量日趋增加。然而,武钢焦化厂六座焦炉以结焦时间15.5小时,日产7300吨焦也不能满足四座高炉日产铁1300吨的需要。为解决这一问题,公司领导1989年4月中旬作出决定,利用一座高炉进行小块焦     

炉腹煤气中氢含量对铁矿石滴落过程的影响

利用高温熔滴炉对喷吹富氢煤气后高炉炉料的熔滴性能进行实验研究,XRD检测技术对喷吹富氢煤气后炉料的还原情况进行分析,并利用相图原理分析了不同富氢量对滴落带的影响。结果表明:喷吹富氢煤气后,矿石在进入滴落带之前,铁的氧化物已经大量被还原,滴落温度升高,滴落区间变窄。初渣渣量减少使得高炉透气性改善,最大压差与总特性值逐渐变小。结合滴落物与坩埚内剩余物的物相检测,得出富氢煤气对高炉熔滴性能的影响规律和最佳富氢量。     

回旋区深度对上部炉料运动影响的模拟分析

冶炼实践已证实,高炉回旋区形状和大小影响上部炉料的运动,进而影响煤气流分布及煤气利用率。已有研究多集中在回旋区形状、大小与高炉生产指标的关系,对相关影响机理和规律较少有深入分析。针对此问题,建立二维狭槽半高炉模型,采用离散单元法(DEM)对回旋区深度与炉料形态、混合程度、径向矿焦比的关系进行数值模拟探索。模型中考虑了炉料颗粒在下降过程中的粒度变化,利用离散单元法-计算流体力学(DEM-CFD)耦合方法得到料柱孔隙率分布特征。结果表明,随着回旋区深度增加,料批下降趋向均匀,料层倾斜程度减小,块状带下部炉料混合程度减小;随着料批的下降,矿石相对于焦炭逐渐向中心偏移,回旋区深度对料批径向矿焦比分布无明显影响;块状带整体孔隙率随回旋区深度增加而减小,变化幅度在2.1%左右;回旋区深度较大时,软熔带会有孔隙率较高的区域(较宽焦窗)。     

济铁100米~3高炉矿焦混装冶炼试验

将传统的高炉层装装料法改为矿焦混装是近年来国外炼铁界开发的一项新技术。它的优点在于进一步改善高炉料柱的透气性;创造焦炭和矿石均匀接触的更多机会,充分利用煤气的能量;增加料柱堆比重和炉内之矿石量,提高料柱有效重量,并允许在高压差下工作,从而导致焦比下降和产量提高。     

高炉炉料软熔滴落性能的研究现状与展望

高炉生产能耗高、CO₂排放量大,在国家“双碳”背景下,稳定顺行是高炉节能减排的重要前提。高炉软熔带的形状、厚度、位置决定着炉内煤气流的二次分布,对高炉顺行起决定性作用。含铁炉料的软熔滴落性能试验在一定的负载和还原条件下模拟高炉内渣铁形成过程,是目前表征高炉软熔带矿石软化熔融过程的最直接手段。综述了高炉炉料软熔滴落性能的研究现状及影响因素,指出改善炉内矿石还原条件及炉料造渣过程是优化炉料软熔滴落性能与软熔带分布的根本。在不影响高炉炉渣性能的前提下,适当调整炉料化学成分、调整炉料结构、增加球团矿比例、向焦炭中添加CaO等碱性物质以及使用富氢气体还原等均能改善矿石在高炉内的还原条件,优化软熔滴落性能。高炉富氢冶炼是未来高炉发展的重要方向,对高炉炼铁节能减排及高炉顺行具有重要意义。     

铁焦与铁矿石混装对高炉初渣形成的影响

 软熔带的形状和位置是影响高炉稳定运行的关键因素之一。研究了综合炉料中混入高反应性铁焦对高炉初成渣形成过程的影响。针对综合炉料进行研究,结果表明,铁焦的加入导致试样的变形开始温度降低,这是由于在较低温度下铁焦即开始与CO2反应,增加了煤气中的CO浓度与平衡浓度的差值,加速了铁矿石的间接还原。铁焦的加入一般使软化结束温度升高、滴落温度下降,使得软熔区间大幅度收窄,表明向铁矿石中混入铁焦能够显著改善高炉料柱的透气性。加入铁焦还使滴落熔铁中的碳含量明显提高。优先考虑对料柱透气性的影响,建议使用加入20%(质量分数)矿粉A的铁焦。     

使用溜槽式布料器部分含铁原料与焦炭混装冶炼工艺的掌握

无料钟高炉在煤气流势能利用方面,比料钟式高炉无疑具有很大的优越性。带溜槽式旋转布料器的无料钟装料设备的操作经验和所采用的装料程序的分析表明,为使炉料和炉内煤气达到所希望的径向分布,要有1/3的炉料以差别很大的倾斜角位来装矿石和焦     

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.     

高炉矿焦混装降低燃料比

<正>高炉软熔带的透气性是高炉顺行的关键,其占高炉阻力损失的60%以上,矿焦混装后焦炭支持其上部料层的负荷,使矿石层在高温下能保持一定的空隙度,煤气流通过这些空隙,为炉料的透气性和改善高温下的还原提供了保障,这对大料批布料条件下作用尤为明显,也为煤气流在软熔带的合理分布创造了条件。日本的研究证明:在1050~1200的高温下,无论烧结矿的比例是75%还是65%,当焦炭比例增加到     

高炉煤气分布的在线模型

高炉煤气分布的在线模型［芬兰］ＭａｔｓＮｉｋｕｓＨｅｎｒｉｋＳａｘｅｎ１前言高炉煤气径向分布是个重要的变量，它不仅影响炉身的热量及质量传输，也影响炉衬寿命。矿石和焦炭的径向分布对料床的透气性影响很大，可通过控制炉料的分布来控制气流分布。由于高炉内部的...     

高炉中心加焦制度下煤气流速度与压力场模拟

不同的布料制度决定炉料的分布状态与不同部位炉料孔隙度的大小,进而影响煤气流在炉内的速度与压力分布,而煤气流的分布直接影响高炉顺行、煤气流利用率与料柱透气性的优劣.为促进煤气流合理分布,进一步探索高炉在中心加焦条件下炉内不同部位的煤气流速与压力变化规律,借助数值模拟方法,建立二维高炉煤气流流动物理模型,基于多孔介质算法并...     

炉腹煤气中氢气含量对炉料软熔性能的影响

 在实验室条件下研究了提高炉腹煤气中氢气含量对含铁炉料软熔性能的影响。研究结果表明：随着氢气含量的提高,含铁炉料的软化开始温度先增加后降低,软化终了温度升高,软化区间先变宽后变窄,熔融开始温度、滴落温度升高,熔融区间变窄,炉料透气性明显改善。增加炉腹煤气中氢气含量有利于高炉冶炼。     

高炉操作的中心环节是控制炉内料柱的透气性

高炉冶炼过程是在炉料不断下降和煤气流不断上升的相向运动中进行的,要维持高炉稳定、顺行,必须保证煤气有边沿与中心两条通路,也就是保持料柱有较好的透气性。在一定的原、燃料条件下,料柱透气性与高炉的操作制度有关。影响高炉行程的因素很多,判断炉况的手段也很多,我们在判断与处理炉况时,必须抓住炉内料柱透气性这个主要问题。外部条件与内部条件发生变化,最终都要在料柱透气性上反映出来。如原料粉末增加,炉内料柱透气性恶化;炉缸内渣铁没有出尽,也要严重地影响料柱透气性。所以,高炉操作的中心环节是控制炉     

高炉煤气中氢含量对炉料还原的影响

研究不同H_2含量煤气条件下高炉炉料的还原过程,观察矿石微观结构及元素成分,结果表明:相同温度下,随着氢气含量增加矿石中铁元素聚集明显增加;随着还原气中氢气含量增加,矿石失重率、还原率、金属化率均升高。由于氢气含量的提高,间接还原得到发展,可以有效降低直接还原度。但是氢气含量过高,则会发生非铁金属的还原,这可能导致能耗升高,煤气中的氢气含量应选择合适的值为15%左右。     

喷吹法测量高炉的炉身静压力

高炉冶炼过程是在炉料不断下降和煤气流不断上升的相向运动中进行的。要维持高炉稳定和顺行,必须维持炉内煤气流有适当的双峰曲线或扁平曲线,也就是保持炉内料柱有较好的透气性。     

高炉炉料结构对软熔过程煤气成分的影响

为研究高炉炉料结构变化对炉内煤气成分的影响，以梅钢高碱度烧结矿搭配块矿为主的炉料结构为基础，通过调整烧结矿碱度、烧结矿比例和块矿比例，研究与分析了不同炉料结构下高炉煤气的成分变化、还原-软熔性能以及煤气利用率结果。研究表明，高炉煤气中CO和CO₂的峰值分别出现在下部直接还原区和块矿带间接还原区。在块状带区域，随着烧结矿碱度提高、比例降低和块矿比例的提高，煤气利用率呈现下降的趋势。而在软熔开始之后，高碱度烧结矿搭配高比例块矿的实验组煤气利用率出现显著上升。高比例烧结矿(碱度1.8)对于煤气利用率提升最为有效，但高碱度烧结矿(碱度2.2～2.3)也能够通过交互作用在一定程度上弥补提高块矿比例后煤气利用率的降低。     

富氧大量喷煤条件下高炉生产率的限制因素

从高炉内气体动力学角度出发，通过物理模型实验、数学模型和理论计算，对不同富氧喷煤条件下高炉内压力分布的变化规律以及限制生产率的因素进行了研究和分析。研究结果表明，高炉压差随喷煤量的增加而增加，喷煤量大于２００ｋｇ／ｔ时，高炉下部气流变得不稳定；炉料中粉料对料柱透气性有不利影响，将成为限制产量提高的一个因素；中心加焦等措施有利于开放中心、形成中心发展的煤气流分布；增大喷煤量时，采用加大矿批的布料方式可以减小因混渗层增多而产生的压降。理论计算表明，在富氧大量喷煤生产率大幅度提高条件下，炉喉部炉料的流态化和炉腹区滴落带炉渣的液泛等气体动力学因素变得不稳定，将成为限制生产率进一步提高的因素。     

碱金属对焦炭反应性和反应后强度的影响

1 前言焦炭的反应性和反应后强度与高炉料柱透气性有着十分密切的关系。众所周知,焦炭在高炉冶炼过程中最重要的作用是保持高炉料柱具有足够的透气性,只有这样,才能保证有效地进行传热、传质和炉料的顺利下降。根据高炉解剖调查结果,在软熔带,煤