摘要:

为降低氧气高炉炼铁工艺流程中循环煤气分离和煤气预热成本,提出氧气高炉喷吹气化炉重整煤气炼铁工艺流程.采用火用分析方法对该工艺过程和传统高炉炼铁工艺过程的主要火用指数进行计算和评价分析,结果表明:在传统高炉工艺中,高炉单元和整体系统的火用损失(指每吨铁水,下同)分别为0.911 GJ/t和1.636 GJ/t;在氧气高炉喷吹气化炉重整煤气工艺中,高炉单元和整体系统的火用损失分别为0.298 GJ/t和0.826 GJ/t;另外,传统高炉和氧气高炉喷吹气化炉重整煤气工艺系统的火用 效率分别为83 %和91 %.该工艺能够实现冶金和化工行业的联合生产,对于促进工业联产具有重要意义.

摘要:

炉顶煤气循环氧气高炉是一种全新的炼铁新工艺,它可以有效提高煤比、减少CO2的排放.但是其复杂的燃烧条件将使煤粉在回旋区内的燃烧及高炉下部的行为发生很大变化.为了了解氧气高炉炼铁新工艺条件下喷吹煤粉的复杂现象,建立了一个氧气高炉条件下的氧煤枪-直吹管-风口-回旋区-焦炭床的三维数学模型,研究了氧气高炉下部的温度场、 浓度场及煤粉的流动和燃烧特性.模拟结果表明,氧气高炉条件下的回旋区温度显著升高、高温区面积扩大,CO2含量提高,焦炭床内CO含量显著增加.此外,与传统高炉相比,氧气高炉回旋区表面的煤粉燃尽率增加了10.24％.

摘要:

为研究不同氧气高炉操作流程及操作参数对高炉内部过程产生的影响，预测氧气高炉流程各参数的变化规律，基于多流体理论、冶金传输原理、冶金反应动力学与热力学理论以及计算流体力学建立了普通高炉多流体模型，并在此基础上修改边界条件及内部相关参数，建立氧气高炉多流体数学模型。通过建立的模型分别对普通高炉和气化炉氧气高炉（GF-FOBF）流程中的氧气高炉进行了模拟计算，得到两种工艺流程下高炉内温度场、浓度场和速度场等典型参数的分布情况。通过对计算结果的对比，分析了氧气高炉操作条件下炉内状态的主要特征和相对于普通高炉发生的变化，发现氧气高炉内部速度场、温度场均发生变化，特别是气相组分的均匀分布问题明显。本模型可为氧气高炉流程试验及流程开发提供参考。

摘要:

氧气高炉通过向风口回旋区喷吹煤粉以及脱除CO2的循环高炉煤气，可有效降低CO2排放。运用CFD商业软件，建立风口回旋区三维模型，针对氧气高炉所设计的新型燃烧器中氧煤枪数量及其与直吹管所呈角度和空间物理位置对风口回旋区流场的影响进行数值模拟。研究结果表明：采用单支氧煤枪操作，当其位于直吹管上部时，煤气流速度随喷吹角度由7°~15°变化时逐渐减小，且夹角为9°较为适宜，当其位于下部时，随着夹角越大，对风口回旋区深度增加越有利；采用双氧煤枪操作，当其在直吹管上下、左右分布时，夹角分别为11°和13°较合理；当单支氧煤枪位于直吹管上方且夹角为9°、距离d为75 mm时能较好地促进风口回旋区深度增加并保持足够的鼓风动能。

摘要:

从氧气高炉的数学模型、实验室实验以及工业试验角度系统分析了氧气高炉工艺的发展现状及趋势，同时讨论了氧气高炉炉型的设计依据。论述了氧气高炉的静态工艺模型研究需要计算合适的直接还原度和热空区温度，同时应考虑氧气高炉工况下生产率的变化、热损失的变化、风口煤粉的喷吹上限以及N2的循环积累等问题。指出了多维动力学模型和多目标优化模型中尚需解决的问题，以及氧气高炉数学模型的主要发展方向。结合文献研究中的氧气高炉特点，从炉身高度设计、炉腹角和炉身角设计以及风口设计3方面综述了氧气高炉炉型设计的变化规律。

摘要:

根据整体及各区域的物理化学约束条件建立了氧气高炉工艺综合数学模型.通过模型的计算结果对能量在不同区域的利用情况进行了分析3得出结论如下:氧气高炉无煤气循环流程的一次能耗很高,燃料比在600 kg/tHM以上,并且无法实现高温区和固体炉料区之间的能量匹配.炉顶煤气循环后,可以实现能量在高温区和固体炉料区的同时平衡；在同时满足全炉热平衡和区域热平衡的条件下,氧气高炉炉身喷吹循环煤气流程的理论燃烧温度过高,而炉缸喷吹循环煤气流程的理论燃烧温度偏低；对于氧气高炉炉身、炉缸同时喷吹循环煤气流程,随着循环煤气量的增大,焦比升高,煤比降低,理论燃烧温度可以维持在合理的范围内.

摘要:

在高还原势气氛下进行烧结矿的低温还原粉化试验,考察RDI+6.3、RDI+3.15和RDI-0.5的变化情况,分析不同还原气氛对烧结矿低温还原粉化的影响规律,探究烧结矿在氧气高炉上部的粉化行为.结果表明:烧结矿在氧气高炉气氛下的低温还原粉化率高于在传统高炉气氛下的低温还原粉化率,但其RDI+3.15仍高达82.7％；随着还原气氛中CO和H2含量的提高,烧结矿的低温还原粉化率明显上升.