戴方钦
,
张喜来
,
李少华
,
刘可
,
黄素逸
钢铁研究学报
采用CFD软件的FLUENT对多火孔无焰陶瓷燃烧器顶燃式热风炉进行了数值模拟.计算中采用了基于概率密度函数的PDF燃烧模型、P1辐射模型、标准κε湍流模型,建立了三维计算模型,划分了四面体和六面体混合网格.主要对温度场、速度场、可燃物浓度场进行了计算与分析,计算结果与资料介绍的热风炉运行结果基本一致.
关键词:
高炉
,
顶燃式热风炉
,
陶瓷燃烧器
,
数值模拟
张福明
,
胡祖瑞
,
程树森
,
李欣
钢铁
为开发5 500m3高炉BSK顶燃式热风炉技术,对顶燃式热风炉的燃烧机制和燃烧特性进行了研究。采用CFD数学仿真模拟研究了BSK顶燃式热风炉环形陶瓷燃烧器的燃烧机制,解析了顶燃式热风炉燃烧室内气体的混合、流动以及燃烧过程,计算分析了顶燃式热风炉燃烧过程的速度场、温度场以及浓度场分布。通过对实体热风炉的冷态测试,验证了CFD数学仿真计算的结果。研究结果表明,BSK顶燃式热风炉采用旋流扩散燃烧技术使燃烧过程速度场、温度场和浓度场分布均匀对称,并可以有效控制火焰长度和火焰形状,使煤气在拱顶空间内充分燃烧。速度场、温度场和浓度场的分布与煤气和助燃空气的初始分布有直接关系。通过燃烧器喷嘴结构优化设计可以显著提高空气与煤气混合的均匀性,改善燃烧室内浓度、温度分布以及火焰形状。
关键词:
顶燃式热风炉
,
燃烧器
,
燃烧机理
,
优化设计
张福明
,
梅丛华
,
银光宇
,
毛庆武
,
钱世崇
,
胡祖瑞
中国冶金
介绍了首钢京唐钢铁厂5 500m3高炉BSK顶燃式热风炉的设计创新。优化集成了特大型顶燃式热风炉工艺;研究开发了助燃空气两级高温预热技术和顶燃式热风炉高效陶瓷燃烧器。根据顶燃式热风炉特性设计了合理的拱顶和陶瓷燃烧器结构;采用高效格子砖,优化了蓄热室的热工参数与结构,确定了合理的热风炉蓄热面积。优化热风炉炉体内衬设计;采用了有效防止热风炉炉壳晶间应力腐蚀的技术措施。根据蓄热室传热计算,合理配置了热风炉炉体耐火材料,提高了耐火材料技术性能。优化热风管道系统耐火材料结构设计,使热风管道系统合理化并满足1 300℃高风温的要求。高炉投产后热风温达到设计水平,实现月平均风温1 300℃。
关键词:
高炉
,
顶燃式热风炉
,
高风温
,
陶瓷燃烧器
张福明
,
钱世崇
,
张建
,
毛庆武
,
苏维
钢铁
介绍了首钢京唐钢铁厂5500m3.高炉设计特点和采用的先进技术.高炉设计中采用合理炉料结构、炉料分级入炉技术;自主设计开发了并罐式无料钟炉顶设备和炉料分布控制技术;采用纯水密闭循环冷却、铜冷却壁、薄壁内衬等高炉综合长寿技术,高炉设计寿命25年;采用高风温顶燃式热风炉和助燃空气高温预热技术,设计风温1300℃;采用平坦化出铁场和铁水直接运输工艺、环保型螺旋法渣处理工艺;设计开发了特大型高炉煤气全干法布袋除尘技术;采用并罐式浓相喷煤技术;设计了完备的自动化检测和控制系统以及环境除尘系统,使高炉生产实现了"高效、低耗、长寿、清洁"的目标.
关键词:
高炉
,
炼铁
,
无料钟炉顶
,
顶燃式热风炉
,
煤气干法布袋除尘
王明磊
,
侯金红
,
杨士岭
,
徐京义
中国冶金
doi:10.3969/j.issn.1006-9356.2008.02.013
济钢开发的预燃室置于顶部的新型顶燃式热风炉,其燃烧产生的废气经多次导流并充分燃烧后,均匀进入以19孔高效格子砖为载体的蓄热体,支撑炉箅子的底部支柱具有均匀分配冷风的作用.热风炉具有整体结构稳定、风温高、操作安全等特点,适宜于新建热风炉或改造旧有热风炉.
关键词:
顶燃式热风炉
,
风温
,
开发
,
应用
张福明
,
胡祖瑞
,
程树森
钢铁
NOx是制约热风炉实现高风温长寿的主要技术障碍。为有效抑制和降低热风炉燃烧过程生成的NOx,研究分析了NOx的生成机制,运用热力型NOx生成模型计算了热风炉燃烧过程NOx生成速率和生成量,开发设计了基于高温低氧燃烧技术（HTAC）的新型顶燃式热风炉,采用CFD仿真模型对比研究了常规热风炉和高温低氧热风炉的燃烧过程和特性。计算得出2种热风炉的温度场分布和火焰形状、浓度场分布以及NOx的浓度分布。研究结果表明,高温低氧热风炉的温度场分布均匀,在相同拱顶温度下,NOx生成量仅为80×10-6,比常规热风炉降低约76%。高温低氧热风炉可以获得更高的风温并可以有效减少NOx排放,实现热风炉高效长寿和节能减排。
关键词:
顶燃式热风炉
,
高温低氧燃烧
,
高风温
,
低NOx含量
钱凯
,
胡雄光
,
韩庆
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2000.04.020
针对顶燃式热风炉,采用送风期冷风流场与燃烧期烟气流场相匹配的技术,提高热风炉格子砖加热面积的利用效率,从而提高热风温度20-25℃.该技术已在12座顶燃式热风炉上投入使用,效果明显,经济效益显著.
关键词:
顶燃式热风炉
,
冷态模型
,
冷风及烟气匹配
,
热风温度
潘亚蕊
,
杨道媛
,
胡龙
,
仇红
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.06.008
为提高顶燃式热风炉的送风温度和蓄热室温度的均匀性,基于对热风炉陶瓷燃烧器不同结构的设计,将蓄热室砖设置为开孔率31％的格子砖,利用FloEFD流体分析软件模拟研究顶燃式热风炉冷态及热态工况下的流体混合均匀性,以及不同空气系数下流体的火焰长度和蓄热室砖体纵向的温度梯度分布.结果表明:在冷态工况下,当空气和煤气下排喷口水平径向夹角为30°时,流体混合均匀性最佳,呈现旋切式流动;在热态工况条件下,当空气系数为1.05时,燃烧火焰的长度较短;当计算物理时间为1 300 s,陶瓷燃烧器水平径向夹角为30°时,蓄热室格子砖纵向截面的温度较均匀.
关键词:
顶燃式热风炉
,
陶瓷燃烧器
,
空气系数
,
模拟研究
