高炉喷吹煤粉配加兰炭的回旋区燃烧数值模拟

作     者：任萌萌 任磊 邹冲 梁栋 施瑞盟 李彦雄 REN Mengmeng;REN Lei;ZOU Chong;LIANG Dong;SHI Ruimeng;LI Yanxiong

作者机构：西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055 山东钢铁股份有限公司莱芜分公司技术中心山东济南271104 内蒙古正能化工集团有限公司内蒙古鄂尔多斯017200 

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

年 卷 期：2024年第36卷第4期

页      面：435-444页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52204353) 鄂尔多斯市科技计划项目(2022YY037) 

主　　题：高炉喷吹 兰炭 回旋区燃烧 粒度分布 数值模拟 

摘      要：为了探究喷吹煤粉配加兰炭后回旋区燃烧特性的变化,构建了同时考虑粒径分布和燃料成分差异的数值模型,对温度场、组分浓度场、颗粒轨迹及燃尽率进行分析。研究表明,配加兰炭后,由于挥发分含量降低、平均粒径增大,导致着火位置延后、燃尽率略有降低。配加不同兰炭后对比发现,燃料平均粒度较大但其粒径分散性好,50μm以下颗粒占比大时,整体燃尽率反而较高。随着燃料粒径的增大,预热阶段升温变慢,燃烧阶段比表面积变小,轨迹分散性变差,颗粒聚集处氧气相对匮乏等因素共同导致燃尽率降低,且在50~75μm处急剧下降。通过燃料优选与配加,提高整体挥发分含量,增加50μm以下小粒径颗粒占比,是未来喷吹燃料优化的一个方向。