采用DEM-CFD组合模型研究高炉炉身煤气喷吹时炉内气固流动的动力学行为

【摘要】：为减少钢铁厂CO2排放,必须降低焦比。现在高炉炉身喷吹还原气被认为可降低焦比。但炉身喷吹煤气的效果由其在高炉内的穿透性决定。解析高炉炉身喷吹煤气的行为,可有效评价其在实际高炉中的效果。采用DEM-CFD组合模型研究了高炉炉身喷吹煤气的气固流动力学行为。考虑到气固间相互作用,采用DEM模型模拟炉料的准确分布。根据模拟结果,喷吹煤气的流动行为受填充床的透气性制约,且气体的穿透效果被限定在特定区域。除喷吹风口区域外,炉身等压面近似为水平面。喷吹煤气的流速对其在高炉内的穿透性有一定影响。然而,喷吹煤气所占横截面的面积与常规风口和炉身附加风口煤气量的比值相对应。炉身煤气喷吹被认为是控制炉身热流比的有效方法,但其难以与上升气流立刻混合。根据期望目标,需慎重选择喷吹位置。该结果可应用于顶煤气循环等新工艺的设计。 【作者单位】： 东北大学 多元物质科学研究所;
【关键词】： 炼铁 高炉 炉身喷吹 低还原剂操作 离散元法 计算流体力学 炉顶煤气循环
【分类号】：TF531
【正文快照】： 0引言降低钢铁工业的CO2排放是一重大课题。降低CO2排放的首选是高炉的低还原剂操作。炉顶煤气循环和全氧高炉的观念是显著降低焦比的有效途径。关于炉身喷吹还原煤气,已按照喷吹改质焦炉煤气或部分氧化性气体的思路进行了许多卓越的研究[1-3]。该工艺的有效性已被试验高炉所

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