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题名熔融气化炉风口回旋区冶炼特征的数值模拟研究
被引量：6
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作者
杜开平
赵世强
吴胜利
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机构
北京矿冶研究总院
北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室
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出处
《有色金属科学与工程》
CAS
2017年第2期8-13,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51234002)
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文摘
相比于高炉风口喷吹富氧热风,熔融气化炉风口采用常温纯氧,使得炉内质量、动量、热量的传输以及煤气流分布等冶炼特征与高炉存在较大差异.通过建立熔融气化炉风口回旋区二维数学模型,系统考察熔融气化炉风口回旋区内速度分布、温度分布及气体组分分布的冶炼特征.结果表明:在气固相热交换及焦炭(或块煤形成的半焦)燃烧反应的综合作用下,熔融气化炉风口回旋区内气体温度迅速升高至3 500 K以上;此外,风口前端存在小规模的气体循环流动现象,故风口前端扩孔破损现象严重,进而导致非计划休风率较高;为减少此类休风现象,可适当额外喷吹富氢燃料性气体(天然气、焦炉煤气),不仅能降低风口回旋区内气体温度,更可替代部分固体燃料,并充分发挥其中H2的高温还原优势,提升熔融气化炉冶炼效率.
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关键词
熔融气化炉
风口回旋区
冶炼特征
数值模拟
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Keywords
metler gasifier
raceway
smelting characteristics
numerical simulation
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分类号
TF531
[冶金工程—钢铁冶金]
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题名熔融气化炉填充床冶炼特征的数值模拟
被引量：1
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作者
张万龙
黄正欣
左海滨
赵世强
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机构
北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室
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出处
《有色金属科学与工程》
CAS
2017年第6期7-12,共6页
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基金
国家重点研发项目资助(2016YFB0601304)
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文摘
熔融气化炉填充床是将预还原炉料熔炼为液态铁水,并利用块煤裂解生成大量还原煤气供预还原竖炉使用的主要冶炼场所.文章建立了熔融气化炉填充床一维稳态数学模型,数值模拟分析了填充床内还原煤气与固体炉料的温度及组分分布特征.结果表明:由于海绵铁与块煤及熔剂的温差较大,固相间辐射热传递使得海绵铁温度呈先降低后升高的变化趋势,随着固体炉料的下降,海绵铁逐渐熔炼为液态铁水,至填充床底部,铁水温度可达1 774 K.另一方面,随着煤气流的上升,块煤热解使得H_2体积浓度大幅提高,熔剂分解及海绵铁还原亦导致CO_2体积浓度逐渐增大,至填充床上部,CO体积浓度稳定于71.8%.
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关键词
熔融气化炉
填充床
冶炼特征
数值模拟
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Keywords
Melting gasifier
packed bed
smelting characteristics
numerical simulation
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分类号
TF531
[冶金工程—钢铁冶金]
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