高炉喷吹煤粉流态化输送参数优化匹配的实验研究

发布时间：2020-06-02 03:31

【摘要】：现代高炉喷吹(煤粉)技术已成为节约焦炭和优化高炉炼铁工艺最有效的方法之一。高炉喷吹煤粉在高炉生产中起到了降低焦比、节能增效等作用,因此已成为世界各国高炉炼铁为降低生铁成本、减轻环境污染和改良工艺所采取的首要措施,同时增加高炉喷煤量和喷吹稳定性也成为大部分钢铁企业共同追求的目标。但是高炉喷煤量也不是越大越好,每座高炉都有一个与本身冶炼条件相关且与之相适应的最佳喷煤量。在保证综合经济效益最大化的情况下,实现高炉的最佳喷煤量和喷吹稳定性,是目前高炉炼铁工作者研究的重心之一。本课题针对影响高炉喷煤量、固气比和稳定性的主要参数和工艺设备,构建了流态化喷吹粉料的气力输送实验平台,通过实验系统考察了流化罐罐压、顶部加压气量与底部流化气量之比、二次补气比例对喷粉量、固气比和稳定性的影响,并利用COMSOL软件对流化罐内的气固流动进行了数值模拟,主要工作及结果如下:(1)采用本项目组自主开发的粉体综合测试仪和商用激光粒度分析仪,检测分析了煤粉及实验用原料的流化性能参数。在此基础上,比较分析了煤粉及其替代粉PVC粉的相关流态化性能,获得符合要求的煤粉替代粉进行相关流态化实验。(2)通过对气体分布板进行阻力特性实验、气流分布均匀性实验和粉料粒子示踪实验,筛选出了符合要求的气体分布板进行模拟输送实验研究。(3)通过研究顶部加压气量与底部流化气量之比对喷粉量、固气比和稳定性的影响得出:在罐压稳定的情况下,随着顶部加压气量和底部流化气量之比的增加,喷粉量和固气比先增大后减小,在一定比例下达到最大且输送稳定性最好。(4)通过研究流化罐压力对喷粉量、固气比和稳定性的影响得出:随着压力的增加,喷粉量持续增大,而固气比则先急剧增加后趋于缓慢,在实验确定的罐内压力条件下,均能实现稳定输送。(5)通过研究二次补气比例对喷粉量、固气比和稳定性的影响得出:随着二次补气比例的增加,喷粉量和固气比先增大后减小,一定比例下达到最大,稳定性最好。(6)采用COMSOL5.3a软件自带的双欧拉模型对流化床内气固两相的流动分别进行了二维单相流和三维两相流数值模拟,结果表明:从流动行为的宏观整体看,流化罐内分布板上部至出料口附近的粉料先被流化,在出料口四周形成了一个环形流,从而将粉料流化并带出,而流化罐内部壁附近的粉料不断地塌向出料口,直到输送结束。
【图文】：

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2 高炉喷煤原料的基础理化性质研究2 高炉喷煤原料的基础理化性质研究动参数观察粉料在流化罐内的流动情况，需用 PVC 粉代替煤粉须对某厂提供的煤粉流态化特性密切相关的参数的进行实的基本性能包括密度、休止角、崩溃角、分散度、霍尔流试仪来测量，颗粒粒度采用的是激光粒度分析仪，，如图

激光粒度分析仪,综合特性,测试仪,粉体

激光粒度分析仪Fig.2.2Laserscatteringparticleanalyzer
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TF538.63

【参考文献】