鋼包作為鋼-鑄界面的鋼水承載和冶煉容器,其熱狀態(tài)對鋼水溫度產(chǎn)生重要的影響。提高鋼包熱狀態(tài)可以減少鋼包周轉(zhuǎn)過程鋼水溫降和降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度,對煉鋼生產(chǎn)過程有重要意義。目前應(yīng)用于煉鋼廠提高鋼包熱狀態(tài)的技術(shù)主要有:蓄熱式烘烤技術(shù)、鋼包加蓋技術(shù)、在線烘烤技術(shù)以及鋼包實時跟蹤及調(diào)度管理等。針對現(xiàn)有烘烤器使用過程中存在提溫速度低、烘烤不均勻的問題,本文首先對鋼包蓄熱式烘烤器的核心部件蓄熱體和燒嘴進行了數(shù)值模擬的優(yōu)化研究,為蓄熱體的優(yōu)化選擇和燒嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供指導。利用有限體積軟件Fluent,分別建立了蓄熱體單孔道流固耦合瞬態(tài)傳熱模型和燒嘴噴射火焰的湍流和燃燒化學反應(yīng)模型。研究了蜂窩蓄熱體的孔型結(jié)構(gòu)、孔邊長以及換向時間對空氣預(yù)熱溫度、蓄熱體達到穩(wěn)定工況時間、壓力損失和蓄熱體熱效率的影響規(guī)律,在風機壓力供給足夠的情況下,四邊形孔、2mm孔邊長和15s換向時間是最佳設(shè)計和操作參數(shù);對燒嘴研究了煤氣孔個數(shù)、煤氣噴入角度對燒嘴內(nèi)、外火焰溫度場的影響規(guī)律,噴入角度為20°、4煤氣孔燒嘴有最大的火焰長度和火焰后段寬度,是大型鋼包烘烤的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。針對烘烤-包壁-鋼水溫度傳熱研究分離的現(xiàn)狀,通過建立蓄熱式烘烤—... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－２?ＨＲＳ－ＤＬ燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖??

??圖２－１中示出利用可燃混合物在多孔介質(zhì)內(nèi)流動和燃燒過程中焓值沿流??向的變化，用以描述超焓或超絕熱的概念。虛線表示沒有預(yù)熱的自由空間燃??燒系統(tǒng)中焓的變化，實線表示有預(yù)熱的多孔介質(zhì)燃燒系統(tǒng)中焓的變化。在沒??有預(yù)熱的燃燒系統(tǒng)中，由于存在熱損失，溫度達不到絕熱火焰溫度，而有預(yù)??熱的燃燒系統(tǒng)中，而有預(yù)熱的燃燒系統(tǒng)中，由于反應(yīng)混合氣進入反應(yīng)區(qū)前被??預(yù)熱，上游的焓值迅速升高，在流動過程中產(chǎn)生超焓或超絕熱火焰［２２】。??超絕熱火焰??結(jié)’—（＼??值燃?＼｜?絕熱火焰??Ｉ??）＼?丨?ｊ?收?ｎ?尾??ｙ預(yù)熱，，?＾??????ｔｍｍ?＊？？？＞：＂?????＂?＿＿＿，＿？？＊＿．？■??混合物流向??燃燒??圖２－１絕熱系統(tǒng)“超焓燃燒”的概念示意圖??曰本在吸收了“超焓”概念的基礎(chǔ)上發(fā)展了?ＨＴＡＣ技術(shù)

整個爐膛的溫度均勻性有了顯著的提高，另外通過實驗，對比了?３０８Ｋ氧氣??含量為２１?％和預(yù)熱到１４７３Ｋ氧氣含量為４％的空氣與液化石油氣（ＬＰＧ）燃燒的??溫度場分布，如圖２－３，可以看出，圖２－３（ｂ）所示高溫低氧空氣燃燒的溫度??較高，并且溫度場分布更加均勻ｉ２７］。??Ｘ?ｍｍ?Ｘ?ｍｍ??４０?６０?８０?１００?１２０?１４０?（ａ）?４０?６０?８０?１（Ｘ３?１２０?１４０?（ｂ）??２２５－４＾＃＾！—?Ｈ?Ｈ——＼＼?２２５－Ｈ——Ｆ?—?Ｉ?－?Ｉ—?－ｈ／Ｈ??■ｉ?ｉ?Ｉ?ｘ?ｉＺ！ｆｉ?ｉ?ｉ?Ｆ?ｉ??２００：ｒ嚴＾１？－卜－ｉ?２００；ｒ?ｔｒ?－ｒｒ?ｎｔ〇〇?ｉ??１７５－１／?Ｉ?４０ｆ?Ｉ?Ｊ?Ｉ?Ｉ?１７５－ｉｉ?ｉ?＼?ｉ?ｉ?ｉ??■Ａｌ?－ｆ?Ｈｒ?１?－ｆｔ?＼ｉ?＂＂＇ｌｉｏ＇．Ｔ?１??１Ｋ＞＂Ｕ?Ｕ?ｍ?１?／１?１?１５〇ＡＡ」」Ｌ／ｉ」??ｌｌ２５－ｉ］／Ｊ?＼ｌ?＼?Ｍ?Ｉ?Ｉ?Ｉ１２５－Ｉ?Ｉ?｜?Ｉ?＼ｌ?Ｉ??」?７５—ｌ」丨?Ａｉ?—?ｑ?ｉＸ?ｊ??Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?ａｉｒ?Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?ａｉｒ?ｒ?，，?＾??（３＾Ｃ＾１％ｖｏＩ０２）?ＦｕｅｉＬＰＧ?（１２〇ｒｆＣ．４％ｖｒｔ?０２＞?Ｆｕｅｌ?ＬＰＧ??圖２－３燃燒的溫度分布對比：??（ａ）低溫／空氣；（ｂ）高溫／低氧??Ｙｕａｎ?Ｊｉａｍｖｅｉ等人對湍流燃燒采用ＰＤＦ模型，對輻射采用區(qū)域傳熱模型，??對煙灰形成采用二步Ｔｅｓｎｅｒ模型來綜合分析燃燒的特性。計算結(jié)果揭示了空??氣預(yù)熱溫度和氧濃度對燃燒溫度的影響


本文編號：3380020