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攀钢2000m~3高炉风口回旋区特征的研究

曾华锋  
【摘要】: 高炉风口回旋区是高炉稳定操作不可缺少的重要反应区。风口回旋区的形状对高炉下部气流、炉缸活跃程度及炉料下降影响很大。此外,高炉生产所需化学能和热能主要来源于燃料在风口回旋区燃烧产生的煤气。风口回旋区的尺寸大小将直接影响高炉下部煤气的分布、上部炉料的均衡下降以及整个高炉内的传热传质过程。所以,根据攀钢2000 m~3高炉的工艺条件,研究鼓风参数对回旋区的形状、大小及反应特性等特征的影响规律,对优化高炉冶炼条件和工艺操作是十分必要的。为此,本论文针对攀钢2000m~3高炉分别做了冷态和非等温冷态的模拟实验。 冷态模型实验以相似理论为基础,在1:10的比例模型上进行了冷态下高炉风口回旋区的模拟实验,通过改变风口直径,风口倾角以及鼓风风量等对高炉风口前缘所形成的回旋区的运动行为进行了观察分析。根据实验结果,推导出风口回旋区深度计算公式,并计算出攀钢2000m~3高炉在一定工艺操作条件下的风口直径与回旋区深度的关系。 非等温冷态模型实验在1:15比例模型上进行,采用P30红外热像仪检测的温度场的变化来反映风口回旋区的特性。通过改变风口直径,风口插入深度、风口角度以及鼓风风量等对高炉风口前缘所形成的高温区的特性进行了观察。实验结果指出,影响高炉风口回旋区的诸多因素的主次顺序是风口直径、插入深度、风口角度,得出了风口插入深度、风口直径、实际鼓风量等因素与炉缸工况活跃程度的关系,并对攀钢2000m~3高炉的工艺操作参数提出了合适的建议。同时也研究了风口角度对回旋区深度和面积的影响,并提出了参考的工艺操作参数。


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