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串罐式无钟高炉炉顶炉料运动的离散元分析

过程工程学报 2015年第1期15卷 1-8页

作者：李超程树森赵国磊尹怡欣北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学自动化学院北京100083

建立了串罐式无钟炉顶装料系统全模型,应用离散单元法对炉料从皮带到炉喉运动的全过程进行数值计算,考察了皮带上上下料罐内的粒度偏析,对比了料罐内是否安装石盒对料罐内炉料分布、料罐装料和卸料时炉料运动及布料时料流粒度变化的影响... 详细信息

建立了串罐式无钟炉顶装料系统全模型,应用离散单元法对炉料从皮带到炉喉运动的全过程进行数值计算,考察了皮带上上下料罐内的粒度偏析,对比了料罐内是否安装石盒对料罐内炉料分布、料罐装料和卸料时炉料运动及布料时料流粒度变化的影响.结果表明,皮带上小颗粒向料层下部渗透,皮带末端料层下部平均粒度比上部小.炉料沿上料罐周向、径向和纵向存在粒度偏析;沿下料罐径向和纵向存在粒度偏析,周向上分布较均匀,相对粒度变化的标准差为0.03.料罐内安装石盒对周向和纵向粒度分布影响较小,石盒附近小颗粒渗透影响径向粒度分布,料面基本水平,料罐卸料呈活塞流;无石盒时料面形成堆尖,料罐卸料呈漏斗流.布料时料流粒度变化受料罐内料流运动和炉料分布影响,料罐内不安装石盒时料流粒度变化的标准差为7.15,安装石盒时为10.42,料流粒度变化更明显.

关键词：串罐式无钟炉顶离散单元法粒度偏析石盒炉料运动

并罐式无钟炉顶装料过程中炉料运动及分布的离散元分析

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过程工程学报 2016年第6期16卷 1038-1044页

作者：徐文轩程树森赵国磊韩宏松北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 宝钢集团梅山钢铁公司技术中心江苏南京210039

建立了国内某4070 m3高炉并罐式无钟炉顶装料系统模型,应用离散单元法对焦炭炉料分别装入左右料罐的运动全过程进行数值计算.结果表明,由于高炉并罐式无钟炉顶系统中皮带中心线与两并罐对称面成22o夹角,炉料装入左料罐时料流宽度较小且... 详细信息

建立了国内某4070 m3高炉并罐式无钟炉顶装料系统模型,应用离散单元法对焦炭炉料分别装入左右料罐的运动全过程进行数值计算.结果表明,由于高炉并罐式无钟炉顶系统中皮带中心线与两并罐对称面成22o夹角,炉料装入左料罐时料流宽度较小且密集,而装入右料罐时料流宽度较大且分散;左右料罐径向上炉料体积呈非对称分布,左料罐内炉料堆尖位置与两并罐对称面之间的距离比右料罐近200 mm;左料罐周向上炉料体积分布比右料罐更均匀,二者在周向上的方差分别为0.065和0.261;左右料罐径向及周向上炉料粒度分布主要受堆尖位置和壁面效应影响,左右料罐纵向上炉料平均粒径分布规律基本相同,从料罐内料层底部至料层高度1/9处炉料平均粒径逐渐增大,料层高度1/9～8/9处炉料平均粒径基本不变,从料层高度8/9处至料层顶部炉料平均粒径继续增大.

关键词：并罐式无钟炉顶装料过程粒度分布炉料运动离散单元法

对高炉内炉料运动势流模型及其流函数解法的发展

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重庆大学学报（自然科学版） 2011年第9期34卷 73-80页

作者：王成善陈磊重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学重庆市冶金工程重点实验室重庆400044

高炉综合模拟中,势流理论是模拟固态炉料运动可选用的理论之一,但求解原势流模型所定义流函数的等值线不一定是流线。文中首先将原势流模型发展为包括连续性方程、旋度为0方程的3方程模型,而且证明了求解此3方程模型所定义流函数的等值... 详细信息

高炉综合模拟中,势流理论是模拟固态炉料运动可选用的理论之一,但求解原势流模型所定义流函数的等值线不一定是流线。文中首先将原势流模型发展为包括连续性方程、旋度为0方程的3方程模型,而且证明了求解此3方程模型所定义流函数的等值线是流线,进而结合位于同一流线上的床层填充颗粒直径不变的假设,导出了可模拟计算床层内炉料颗粒直径分布的方程;讨论了基于发展后势流模型的物料混合特征。最后将对炉料势流模型及其流函数解法的发展推广为发展其他运动模型及其流函数解法的一般方法。笔者的工作对势流理论在高炉等相关工艺模拟中的应用有一定的推动和示范作用。

关键词：流线势流数学模型炉料运动高炉

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下部调剂对高炉炉料运动影响的离散模拟

钢铁钒钛 2011年第1期32卷 11-16页

作者：张建良范正赟陈永星杨广庆杨天钧有山达郎北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 东北大学多元物质科学研究所

应用三维离散元法对4 000 m3高炉内的炉料运动行为进行研究。结果表明:鼓风动能增加,风口回旋区加深并没有改变高炉上部的料层结构与分布状况,而是使得高炉下部死料柱变小、变矮,其对上部炉料的支撑作用减弱,致使上部炉料的下降速度明... 详细信息

应用三维离散元法对4 000 m3高炉内的炉料运动行为进行研究。结果表明:鼓风动能增加,风口回旋区加深并没有改变高炉上部的料层结构与分布状况,而是使得高炉下部死料柱变小、变矮,其对上部炉料的支撑作用减弱,致使上部炉料的下降速度明显增大,冶炼强度得以提高。风口中心线以上2 m处炉腹段,炉料的运动速度与应力分布趋于均一化。堵风口操作致使被堵风口处炉料下降速度减小,炉料所受法向压应力增大,但这种影响仅限于被堵风口处炉腰以下部位。

关键词：高炉下部调剂炉料运动三维离散元模拟

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首钢型无料钟炉顶炉料运动的模型实验研究

首钢型无料钟炉顶炉料运动的模型实验研究

2014年全国炼铁生产技术会暨炼铁学术年会

作者：闫树武苏维石岱梁伟北京首钢国际工程技术有限公司

本文依托首钢国际工程公司全透明仿真无料钟炉顶设备布料模型平台,对炉料在高炉设备料流通道中的运动情况进行全程实验研究,打破了炉料运动研究的黑箱子。此外,结合水力学理论,对设备尺寸优化后炉料的运动情况进行了理论分析。为炉顶设... 详细信息

本文依托首钢国际工程公司全透明仿真无料钟炉顶设备布料模型平台,对炉料在高炉设备料流通道中的运动情况进行全程实验研究,打破了炉料运动研究的黑箱子。此外,结合水力学理论,对设备尺寸优化后炉料的运动情况进行了理论分析。为炉顶设备的合理优化以及实际高炉生产操作提供重要参考。

关键词：无料钟炉顶料流通道炉料运动合理优化

来源： cnki会议评论

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高炉上部炉型对炉料运动影响的数值模拟

中国冶金 2021年第8期31卷 11-16页

作者：吕坤翟延东魏国储满生东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学低碳钢铁前沿技术研究院辽宁沈阳110819 辽宁省低碳钢铁前沿技术工程研究中心辽宁沈阳110819

高炉炉型对炉料在炉内运动规律有着决定性影响。以某企业高炉参数为原型,采用离散元方法对不同炉型条件下炉料运动进行了数值模拟,分析了炉料运动规律及其对矿焦比和孔隙率分布的影响。研究结果表明,在布料条件相同时,炉身角变小后,炉... 详细信息

高炉炉型对炉料在炉内运动规律有着决定性影响。以某企业高炉参数为原型,采用离散元方法对不同炉型条件下炉料运动进行了数值模拟,分析了炉料运动规律及其对矿焦比和孔隙率分布的影响。研究结果表明,在布料条件相同时,炉身角变小后,炉容扩大,炉料运动速度减缓;炉料下降过程中,矿石会向下降最快位置聚集,炉身角减小后,矿石边缘分布趋势更加明显;炉料下降过程中矿石与焦炭混合,孔隙率不断减小。炉身角减小后,炉料下降过程中孔隙率减小幅度变缓。

关键词：炉型离散元模拟炉料运动孔隙率矿焦比

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首钢型无料钟炉顶炉料运动的模型实验研究

工程与技术 2014年第2期 9-13页

作者：闫树武苏维石岱梁伟北京首钢国际工程技术有限公司设备开发成套部北京100043

依托首钢国际工程公司全透明仿真无料钟炉顶设备布料模型平台，对炉料在高炉设备料流通道中的运动情况进行全程实验研究，打破了炉料运动研究的黑箱子。此外，结合水力学理论，对设备尺寸优化后炉料的运动情况进行理论分析，为炉顶设备... 详细信息

依托首钢国际工程公司全透明仿真无料钟炉顶设备布料模型平台，对炉料在高炉设备料流通道中的运动情况进行全程实验研究，打破了炉料运动研究的黑箱子。此外，结合水力学理论，对设备尺寸优化后炉料的运动情况进行理论分析，为炉顶设备的合理优化以及实际高炉生产操作提供重要参考。

关键词：无料钟炉顶料流通道炉料运动合理优化

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竖式移动床层中散料颗粒破碎的离散元分析

过程工程学报 2020年第12期20卷 1377-1385页

作者：何野维李臻李心心姜泽毅林林北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室北京100083

建立了竖式移动床层中颗粒破碎的炉料下降运动模型,采用离散单元法对干法熄焦炉和烧结余热回收竖罐两种竖冷装置内不同形状、尺寸及强度颗粒料的下落运动和破碎过程进行了数值计算。结果表明,颗粒在下落过程中所受压力先逐渐增大,进入... 详细信息

建立了竖式移动床层中颗粒破碎的炉料下降运动模型,采用离散单元法对干法熄焦炉和烧结余热回收竖罐两种竖冷装置内不同形状、尺寸及强度颗粒料的下落运动和破碎过程进行了数值计算。结果表明,颗粒在下落过程中所受压力先逐渐增大,进入出料区后又逐渐减小,颗粒破碎情况与所受压力密切相关;焦炭在干熄炉内下落到斜道区时,由于炉体直径扩张,料层所受平均压力减小,破碎速率有所减慢。由于烧结矿强度相对较小,刚进入烧结竖罐就发生破碎现象,而炉体直径扩张对破碎影响不大;受固定炉墙的影响,颗粒在靠近炉墙位置处更容易破碎。分析不同形状颗粒的破碎过程发现,正方形颗粒从某一顶点沿对角线逐渐破碎,长条形颗粒从一侧向另一侧逐渐破碎,而缺角的不规则颗粒从形状缺失一侧开始向内破碎。

关键词：干熄焦烧结竖罐炉料运动颗粒破碎离散单元法

颗粒形状模型对高炉布料过程DEM模拟的影响

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钢铁研究学报 2021年第12期33卷 1228-1236页

作者：夏修浩周连勇马华庆赵永志浙江大学能源工程学院浙江杭州310027

在高炉中,布料过程中的炉料运动行为和炉料分布直接影响高炉产能和能耗,而理解炉料的颗粒特性对炉料运动和炉料分布的影响至关重要,尤其是颗粒形状的影响。采用球形和非球形的离散单元法(Discrete Element Method, DEM)对4 000 m^(3)高... 详细信息

在高炉中,布料过程中的炉料运动行为和炉料分布直接影响高炉产能和能耗,而理解炉料的颗粒特性对炉料运动和炉料分布的影响至关重要,尤其是颗粒形状的影响。采用球形和非球形的离散单元法(Discrete Element Method, DEM)对4 000 m^(3)高炉的布料过程进行三维数值模拟,对比研究了不同颗粒形状模型对布料运动行为和单环及多环布料后的炉料分布的影响。结果表明在布料过程中,多面体炉料接触到溜槽后会比球形炉料损失更多的动量,导致落点更靠近炉心,而且多面体炉料的形貌分布、层间渗流、料层稳定性和孔隙率分布都不同于球形炉料。此外,研究发现球形炉料带适当的滚动摩擦能在布料速度和单环布料形貌上接近多面体的布料行为,但在多环炉料形貌和孔隙率分布等方面仍不适用。

关键词：高炉离散单元法颗粒形状炉料运动炉料分布