爐頂煤氣循環(huán)氧氣高爐一維氣固換熱與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型

【摘要】：結(jié)合風(fēng)口回旋區(qū)燃燒和爐外煤氣預(yù)熱、脫除和循環(huán)的平衡關(guān)系,建立了氧氣高爐一維氣固換熱與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,并采用傳統(tǒng)高爐的運(yùn)行和解剖數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗(yàn)證分析.通過模型研究了氧氣含量和上部循環(huán)煤氣流量對氧氣高爐爐內(nèi)過程變量的影響規(guī)律.結(jié)果表明:氧氣含量偏低和上部循環(huán)煤氣流量不足時(shí),會(huì)降低鐵礦石還原效果,爐渣內(nèi)出現(xiàn)大量未還原鐵氧化物;氧氣含量和上部循環(huán)煤氣流量的提高可以有效提高爐內(nèi)CO含量和鐵礦石還原速度,但提高上部循環(huán)煤氣流量會(huì)大幅提升爐頂煤氣溫度,增大熱量損失.與傳統(tǒng)高爐相比,氧氣高爐內(nèi)CO含量提高1.0~1.5倍,爐內(nèi)氣體還原性更強(qiáng);鐵礦石還原完成位置提高1.49 m,全爐還原反應(yīng)速度更快;直接還原度降低55.2%~79.2%,爐內(nèi)直接還原反應(yīng)消耗的碳量更少. 【作者單位】： 北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;北京科技大學(xué)北京高校節(jié)能與環(huán)保工程研究中心;北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院;北京科技大學(xué)冶金工業(yè)節(jié)能減排北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 高爐 數(shù)學(xué)模型 煤氣 循環(huán) 穩(wěn)態(tài) 傳熱 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51134008) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2012CB720401)
【分類號】：TF531
【正文快照】： CO2排放被廣泛認(rèn)為是影響全球變暖的主要原藝.在二維多相流模型研究方面,Austin等[11]通過二因,降低碳耗、減少碳排放成為全球研究的主題.鋼鐵維數(shù)學(xué)模型研究了多種爐頂煤氣循環(huán)策略對高爐運(yùn)行工業(yè)消耗的能源以碳質(zhì)資源為主,中國鋼鐵工業(yè)能耗特性的影響,但沒有考慮到氧氣噴吹

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