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高炉回旋区影响因素的冷态模型研究

系统仿真学报 2008年第19期20卷 5365-5369,5373页

作者：张生富白晨光温良英邱贵宝扈玫珑于要伟重庆大学材料科学与工程学院重庆400030

以重钢5号高炉实际尺寸和操作参数为基础,假设回旋区内的流动为气固两相流动,且气相流动为粘性不可压缩流动,根据相似理论建立了高炉回旋区三维冷态实验模型,分析了回旋区形成机理的影响因素。结果表明:鼓风量、料层属性、料层高度以及... 详细信息

以重钢5号高炉实际尺寸和操作参数为基础,假设回旋区内的流动为气固两相流动,且气相流动为粘性不可压缩流动,根据相似理论建立了高炉回旋区三维冷态实验模型,分析了回旋区形成机理的影响因素。结果表明:鼓风量、料层属性、料层高度以及风口直径对回旋区大小和形状均有影响。随着鼓风量的增大,回旋区深度和高度均不同程度的增加,当风量过大时,回旋区炉料上浮,椭球形的回旋区形状不再存在。回旋区高度随料层高度的逐渐增加而减小。风口直径对回旋区穿透深度的影响较其对高度的影响明显。

关键词：高炉回旋区冷态模型回旋区穿透深度回旋区高度

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高炉回旋区喷吹煤粉三维模拟

过程工程学报 2018年第2期18卷 265-273页

作者：陈天程树森北京科技大学冶金与生态工程学院

建立了高炉回旋区喷吹煤粉的气固两相流动、辐射和燃烧三维数学模型,用商业软件模拟了高炉回旋区内流场、温度场及组分变化,研究了鼓风富氧率、鼓风温度、鼓风速度对高炉回旋区的影响.结果表明,气体在回旋区内的流动可分为沿风口方向的... 详细信息

建立了高炉回旋区喷吹煤粉的气固两相流动、辐射和燃烧三维数学模型,用商业软件模拟了高炉回旋区内流场、温度场及组分变化,研究了鼓风富氧率、鼓风温度、鼓风速度对高炉回旋区的影响.结果表明,气体在回旋区内的流动可分为沿风口方向的高速射流区和在回旋区上部的回旋流动.回旋区内温度分布不均匀,回旋区下部温度较高,热量沿回旋区边界向上部传递.沿风口中心线O2不断被消耗,CO2含量随O2含量减少而增加,在O2基本耗尽时达到峰值.随CO不断生成,CO2含量逐步减少,直至消失.提高鼓风富氧率、鼓风温度及增加鼓风速度能促进煤粉燃烧,提高煤粉燃烧速度.

关键词：高炉回旋区喷吹煤粉煤粉燃烧数值模拟

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高炉低碳喷吹条件下回旋区质能平衡分析

钢铁 2023年第7期58卷 36-45页

作者：任萌萌刘雯雯赵俊学裴悦邢相栋施瑞盟西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

风口喷吹参数的变化是氧气高炉、富氢气体喷吹等高炉低碳炼铁技术的共性特征。为了深入理解高炉低碳喷吹条件下回旋区的热量供给及炉腹煤气变化,基于Cantera软件构建并验证了考虑热风、喷吹气体、煤粉及焦炭的回旋区质能平衡模型,探究... 详细信息

风口喷吹参数的变化是氧气高炉、富氢气体喷吹等高炉低碳炼铁技术的共性特征。为了深入理解高炉低碳喷吹条件下回旋区的热量供给及炉腹煤气变化,基于Cantera软件构建并验证了考虑热风、喷吹气体、煤粉及焦炭的回旋区质能平衡模型,探究了喷吹气体量、喷吹气体成分、热风氧含量、风口鼓入总气量等参数对回旋区理论燃烧温度和炉腹煤气体积、成分的影响。以维持合理的理论燃烧温度和炉腹煤气量为标准,探究了各喷吹参数之间的调和平衡关系。研究表明,对于喷吹CO+H_(2)双组分气体工况,维持鼓入总气量1100 m^(3)/t和鼓入总氧量300 m^(3)/t可基本保证回旋区理论燃烧温度和炉腹煤气量在合理范围,最大可喷吹气体量随热风氧含量增加而增加。喷吹气体中H_(2)含量的增加,会促进回旋区HCN的生成而导致风口焦炭消耗量略有上升、理论燃烧温度略有降低。喷吹CO+H_(2)+CH43组分气体时,CH4含量的增大导致理论燃烧温度显著下降、炉腹煤气体积显著增大。喷吹富氧干馏煤气、焦炉煤气、纯甲烷3种甲烷含量不同的气体时,喷吹量每增大50 m^(3)/t,需将鼓入总气量分别减少22、30、85 m^(3)/t,鼓入气体总氧含量分别提高2.0%、2.5%、8.5%,以维持理论燃烧温度(2423±1)K、炉腹煤气量(1450±1)m^(3)/t。各种常温气体的喷吹均会造成风口消耗的焦炭量增多,但炉腹煤气还原势随喷吹气体体积增大而显著提高,有助于发展间接还原,从而实现碳减排。

关键词：高炉炼铁碳减排回旋区理论燃烧温度炉腹煤气量富氢气体喷吹

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回旋区煤粉燃烧过程与辐射图像的关联性

重庆大学学报（自然科学版） 2003年第9期26卷 93-95页

作者：温良英白晨光陈登福董凌燕邱贵宝欧阳奇重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

高炉喷吹煤粉的喷煤枪出口到回旋区中心是煤粉燃烧的关键区域,为建立高炉回旋区煤粉燃烧与辐射图像之间的关联关系,以燃烧过程数值模拟和辐射图像信息与燃烧空间温度分布的关联性为基础,建立了二维辐射图像信息与高炉风口回旋区内三维... 详细信息

高炉喷吹煤粉的喷煤枪出口到回旋区中心是煤粉燃烧的关键区域,为建立高炉回旋区煤粉燃烧与辐射图像之间的关联关系,以燃烧过程数值模拟和辐射图像信息与燃烧空间温度分布的关联性为基础,建立了二维辐射图像信息与高炉风口回旋区内三维辐射能的关系。提出将辐射图像信息作为煤粉燃烧过程数值模拟的辐射边界条件,借助燃烧过程数值模拟技术来估计燃烧介质辐射特性参数的非均匀分布,得到了高炉回旋区煤粉燃烧过程数值模拟与辐射图像处理相结合的方法,提出了一种利用二维成像技术测量三维温度场的方法。

关键词：回旋区煤粉燃烧辐射图像数值模拟温度分布

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高炉回旋区冷态模型的相位多普勒分析实验

钢铁研究学报 2004年第4期16卷 21-24页

作者：郭术义陈举华山东大学机械工程学院山东济南250061

为研究高炉回旋区的主要机理,采用相似和模化理论建立了回旋区的冷态实验模型,搭建了测试冷态模型的实验台。应用三维激光相位多普勒分析仪测量了回旋区湍流场,得到了气体、颗粒的瞬时、时均和均方根速度,并分析了颗粒速度的分布规律。

关键词：高炉回旋区冷态模型 PDA测量

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基于机器视觉的风口回旋区温度检测算法

钢铁研究学报 2007年第2期19卷 5-9页

作者：欧阳奇温良英白晨光张生富重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

应用机器视觉理论,引用微元积分思想建立了辐射图像信息与高炉风口回旋区二维温度场梯度分布的关系模型,并针对CCD非接触测量回旋区温度过程中因温度过高易出现CCD输出过饱和电流问题,提出了大于CCD噪声总量和防止饱和电流输出的快门时... 详细信息

应用机器视觉理论,引用微元积分思想建立了辐射图像信息与高炉风口回旋区二维温度场梯度分布的关系模型,并针对CCD非接触测量回旋区温度过程中因温度过高易出现CCD输出过饱和电流问题,提出了大于CCD噪声总量和防止饱和电流输出的快门时间控制模型。通过小型煤气燃烧实验和高炉风口现场实验表明:该温度检测算法正确,快门控制模型能有效地防止图像出现“白炽”现象,提高了温度测量峰值。

关键词：回旋区煤粉燃烧温度梯度机器视觉

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风口回旋区的数字图像处理方法

钢铁研究学报 2011年第1期23卷 7-10页

作者：罗志国孙野邹宗树东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110004

风口回旋区对高炉及COREX熔化气化炉冶炼过程起着十分重要的作用,人们对风口回旋区进行了大量的试验与模拟研究。目前通过试验方法得到的风口回旋区仅仅是由若干个测量点确定。物理参数场可以用来准确确定回旋区边界,但是目前为止所有... 详细信息

风口回旋区对高炉及COREX熔化气化炉冶炼过程起着十分重要的作用,人们对风口回旋区进行了大量的试验与模拟研究。目前通过试验方法得到的风口回旋区仅仅是由若干个测量点确定。物理参数场可以用来准确确定回旋区边界,但是目前为止所有的研究风口回旋区的物理参数场都是由数值模拟确定,并且没有明确的回旋区的定义标准。在本研究中利用COREX熔化气化炉半周冷态模型,通过跟踪示踪颗粒的运动信息,得到观察面板处风口回旋区域的颗粒速度场。通过与目测结果的对比,确定超过0.15 m.s-1的颗粒速度标量场确定为风口回旋区域。通过本试验得到的回旋区边界可为回旋区的理论或数学模拟提供准确的边界条件。

关键词：高速摄影回旋区物理模拟颗粒速度云图

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高炉风口风量分配及回旋区形状的模拟

特种铸造及有色合金 2017年第3期37卷 253-257页

作者：祝俊俊金焱罗霄叶琛袁辉艾凡武汉科技大学钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室

以流体力学有关理论为基础,应用FLUENT软件建立高炉鼓风系统的模型。根据高炉操作工艺的需要,通过改变高炉某几个风口的直径,堵塞某几个风口,模拟研究这种操作对各风口间风量分配的影响;模拟研究风口回旋区的形状,并确定风量、风压、焦... 详细信息

以流体力学有关理论为基础,应用FLUENT软件建立高炉鼓风系统的模型。根据高炉操作工艺的需要,通过改变高炉某几个风口的直径,堵塞某几个风口,模拟研究这种操作对各风口间风量分配的影响;模拟研究风口回旋区的形状,并确定风量、风压、焦炭粒度和风口直径等对风口回旋区形状的影响。结果表明,堵塞风口将导致各风口间风量分配的不均匀性加大;风口直径减小时,该风口处的风量将显著减少;风口回旋区深度随风量、风温、风口直径以及风口插入深度增加而增加,随风口前焦炭粒度的增加而减少。

关键词：高炉风口回旋区模拟研究

喷煤高炉风口回旋区温度分布与工作状态监控的研究

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钢铁 1996年第5期31卷 7-10,29页

作者：余琨东北大学

用红外线热象仪研究了喷煤高炉风口回旋区温度分布。喷煤时煤粉出口温度较回旋区断面平均温度低７００℃左右。富氧使回旋区温度升高。ＣＣＤ技术的发展，使风口区的监测与自动控制喷煤量在实际高炉中得以应用。

关键词：回旋区红外线热象仪 CCD 高炉风口温度分布