高爐噴煤工藝是高爐煉鐵過(guò)程中重大的技術(shù)進(jìn)步，高爐噴煤可以有效的提高煉鐵經(jīng)濟(jì)效益，并起到調(diào)節(jié)爐況等作用。近年來(lái)，隨著高爐大煤比噴吹發(fā)展，導(dǎo)致煤粉在高爐內(nèi)燃盡率下降，而大量未燃煤粉在爐內(nèi)積累將會(huì)降低料柱的透氣性和透液性。因此準(zhǔn)確和可靠的分析煤粉在噴吹過(guò)程中的流動(dòng)和燃燒過(guò)程，將是優(yōu)化噴煤工藝的一條新的途徑。本文將通過(guò)數(shù)值模擬方法模擬煤粉的流動(dòng)和燃燒過(guò)程，對(duì)優(yōu)化高爐噴煤效果和提高噴煤量具有一定的指導(dǎo)意義。 本文針對(duì)噴煤過(guò)程的工藝特點(diǎn)，采用歐拉-拉格朗日方法描述離散相顆粒運(yùn)動(dòng)，采用標(biāo)準(zhǔn)k-湍流模型、組分輸運(yùn)模型、P-1輻射傳熱模型、雙反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)模型，渦耗散模型以及動(dòng)力/擴(kuò)散-限制速率模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高爐噴吹煤粉燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬，并分析了工藝參數(shù)對(duì)煤粉燃燒過(guò)程的影響。模擬結(jié)果表明，在靠近風(fēng)口前端的區(qū)域主要以煤粉完全燃燒為主，而在回旋區(qū)邊緣發(fā)生煤粉的不完全燃燒。同時(shí)，由數(shù)值模擬研究得出了鼓風(fēng)富氧率、煙煤配比和煤粉粒度對(duì)煤粉燃燒過(guò)程的影響。模擬結(jié)果可為實(shí)際生產(chǎn)中高爐冶煉操作的優(yōu)化提供理論依據(jù)。

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2高爐生產(chǎn)工藝流程圖

.2高爐煉鐵工藝簡(jiǎn)介鐵器在人類歷史中出現(xiàn)已幾千年的歷史，我國(guó)在春秋、戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就已經(jīng)由器時(shí)代進(jìn)入鐵器時(shí)代。公元前6世紀(jì)鑄造的刑鼎見(jiàn)證了我國(guó)冶煉鑄造技術(shù)，而相似的技術(shù)，歐洲直到14世紀(jì)才出現(xiàn)。高爐冶煉生鐵是利用自然界中的鐵礦石、溶劑以及燃料等材料通過(guò)一系學(xué)反應(yīng)最終得到生....

圖1.3高爐本體結(jié)構(gòu)

要為五個(gè)部分，具體結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。供料系統(tǒng)主要由貯焦槽、貯礦槽、稱量以及篩分等其他將原料及時(shí)、穩(wěn)定的通過(guò)供料系統(tǒng)送入高爐內(nèi)以供冶送風(fēng)系統(tǒng)主要由鼓風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)爐等其他設(shè)備組成，其工高速送進(jìn)高爐內(nèi)。煤氣除塵系統(tǒng)包括上升管與下降管、洗滌塔、重力除塵，其工作內(nèi)容是收集-凈化高....

圖1.4模型孔隙率分布

區(qū)假設(shè)為空腔結(jié)構(gòu)，孔隙率為1.0。模型孔隙率分布如圖維幾何模型，不斷完善數(shù)學(xué)模型以及邊界條件，Y.S.Sh徑、種類以及噴煤比等參數(shù)對(duì)噴吹過(guò)程的影響，得到爐內(nèi)濃度場(chǎng)及溫度場(chǎng)隨操作工藝參數(shù)變化的規(guī)律，取得了與實(shí)結(jié)果。

圖1.5高爐下部回旋區(qū)位置分布

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文研究者通過(guò)冷態(tài)物理模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)即使以相同鼓風(fēng)動(dòng)能噴也不盡相同，分析原因主要是與鼓風(fēng)動(dòng)能的變化方式有關(guān)時(shí)，回旋區(qū)的尺寸并沒(méi)有出現(xiàn)大幅度減小，且在相同鼓風(fēng)時(shí)的回旋區(qū)尺寸要大于氣體速度增大時(shí)的尺寸，這就是高5]。

本文編號(hào)：3923704