烧结过程温度场数值模拟及烧结终点参数影响

作     者：杨双平 张益玮 刘起航 王苗 池延斌 董洁 

作者机构：西安建筑科技大学冶金工程学院 

出 版 物：《钢铁研究学报》 (Journal of Iron and Steel Research)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 080601[工学-冶金物理化学] 

基　　金：陕西省自然科学联合基金资助项目(2022JQ-302) 

主　　题：烧结 Fluent数值模拟 温度场模拟 传热传质 烧结终点参数 

摘      要：烧结是整个钢铁工业生产中一个不可缺少的环节，烧结过程中参数的变化会直接影响烧结矿的质量和产量。以某钢厂150m2烧结机为研究对象，用Fluent仿真模拟软件对烧结工艺参数进行模拟，通过建立合适的物理数学模型，依据现场实际数据来模拟料层内温度场变化的规律，并采用单因素分析法，研究配碳量、孔隙率、料层厚度及抽风负压等参数对烧结终点所需时间的影响，确定了最佳工艺参数。研究结果表明：增加配碳量，烧结终点时间变短，在配碳量(质量分数，余同)为4.23%时烧结终点位置最佳；增加料层孔隙率，烧结终点时间变短，当孔隙率为0.49左右时烧结终点位置最佳；增加料层厚度，烧结终点时间延长，当料层厚度达到734.13mm时，垂直烧结速度达到最大为0.321mm/s；提高抽风负压，烧结终点时间会缩短，当抽风负压达到15kPa时，垂直烧结速度最佳。在优化后的工艺参数下烧结矿的质量和产量也得到了提高。国内外对烧结过程模拟以及参数优化研究较少，因此本研究对钢铁企业烧结过程参数优化起到一定的指导作用。