关于高炉风口面积调节方法的探讨解读

第17卷第12期2007年12月

中国冶金

China M e ta llur gy

V ol .17,N o .12Decembe r .2007

作者简介:吴狄峰(1982-,男,硕士生; E -mail :w udifeng 0121083@ ;修订日期:2007-09-13

关于高炉风口面积调节方法的探讨

吴狄峰1,程树森1,赵宏博1,王子金2

(1.北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;2.莱芜钢铁股份有限公司炼铁厂,山东莱芜271104摘要:通过建立高炉送风系统模型,模拟了风口尺寸对风口速度、流量和鼓风动能的影响,纠正了高炉操作认识上的一些错误。研究表明,缩小少数几个风口面积会减小鼓风动能,但却增大了其它风口的鼓风动能;只有减小多个风口的面积,才会增大所有风口的鼓风动能。减小少数几个风口的操作之所以能抑止边缘气流是其风量明显减少所致。

关键词:高炉;风口;风量;面积调节

中图分类号:T F54文献标识码:A 文章编号:1006-9356(200712-0055-05

Discussion of Tuyere Area Adjusting Method for Blast Furnace

WU Di -feng 1,CH ENG Shu -sen 1,ZH AO H ong -bo 1,WANG Zi -jin 2

(1.Scho ol of M etallurg ical a nd Eco lo gical Eng ineering ,U nive rsity o f Science and Technology Beijing ,Beijing 100083China ;2.I ronmaking P lant of Laiw u I ron and Steel Co L td ,Laiwu 271104,Shandong ,China Abstract :A djusting tuye re area is an impor tant me tho d fo r blast furnace bo ttom adjustment .By building the bla st sending

sy stem o f blast furnace ,this paper simulated the effects of changing tuyere area o n tuye re velocity ,flo w and bla st kinetic energ y ,and cor rected misunde rstanding s o f some blast furnace operato rs as w ell .Re sults sho w that dec reasing the area of minor tuy eres w ill reduce the kine tic ene rgy o f these tuye res but increase the o the rs .O nly decreasing the area s of majo r tuy eres w ill increase the kine tic energ y of every tuy ere .The reason tha t dec rea -sing the areas of mino r tuyer es could re st rain the edge g as flow lied in the decrease of blast flo w in these tuy eres .Key words :blast

furnace ;tuyere ;blast flo w ;area adjusting

调节风口面积是高炉下部调剂的重要手段。当出现中心过吹、边缘煤气流过弱,或在中心煤气流太弱、边缘过于发展时均要调节风口面积。通常,高炉操作者认为总送风量不变时缩小风口面积会增大风口速度,相应增加鼓风动能,有利于发展中心气流;而增大风口面积则减小风口速度,即降低鼓风动能,这有利于发展边缘气流[1]。但上述结论是在假设各风口流量不变时所得。事实上,高炉下部调剂通常只改变少数几个风口的面积,但高炉送风系统是个连通器,热风流量会根据风口面积进行重新分配,面积小的风口则流量小,面积大的风口则流量大,总之,各风口的流量不再均匀。一方面鼓风动能与风口速度及风量有关,另一方面抑止还是发展中心或边缘煤气流,不仅与鼓风动能大小(表征鼓风向炉缸中心穿透的能力有关,还与风口风量(决定炉缸煤气量的多少相关,这样上述结论可能会发生改变,因此有必要定量研究风口面积与鼓风参数间的关系。

本文通过建立高炉送风系统模型,用数值模拟的方法讨论了风口尺寸变化对风口速度、流量和鼓风动能的影响,并结合生产实际,分析和讨论了风口尺寸的调节方法。

1物理和数学模型

1.1物理模型

炉容为1200m 3

的高炉送风系统模型见图1。假设模型完全对称,则当热风从总管进入围管后即分成两股对称流,且分别沿围管圆周运动半周后相遇。在这一过程中,热风逐一通过支管进入18个风口,再进入炉缸上部。模型中假设炉缸上部水平面上压力恒定,可把热风围管看作一热风分配器,把一股大流分成多股小流后分别进入大容器。由于该送风模型具有对称性,故取一半作为研究对象。为方便叙述,给各个风口编号,离围管入口最近处的风口为1号,对面风口为9号,依次编号,与之相对称的风口分别编为1'号、2'号、…9'号。模型尺寸和重要参

DOI :10.13228/j .boyuan .issn 1006-9356.2007.12.013

数为:高炉容积1200m 3

,炉缸 8m ,热风主管和围管内径 1.5m ,风口直径可选用 120, 140, 160mm ;风口18个,送风量2350m 3/min ,热风1200℃,送风压力约300kPa

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