八钢COREX熔化气化炉布料规律的实验和数值模拟研究

发布时间：2020-08-05 10:26

【摘要】：COREX是最早实现工业化的熔融还原炼铁工艺,与传统高炉相比具有流程短、工序少及污染轻等优点。宝钢COREX-3000设备迁入新疆八一钢厂后,生产原料以及布料模式等参数的改变导致现场生产调节缺乏针对性和有效性。因此,迫切需要掌握不同布料模式下的布料规律,为制定新原料条件下COREX熔化气化炉布料操作参数提供理论指导。本论文基于相似原理,建立了几何比为1:7.5的实验室熔化气化炉布料装置。采用粒径比为1:2的实际物料煤、焦炭和球团矿进行物理实验,考察了万向节布料器和DRI挡板布料器在单独布料和两者混合布料条件下,布料档位、溜槽转速、球团粉率、布料模式以及循环时间等参数对布料规律的影响。采用离散元方法(Discrete Element Method,DEM)建立了熔化气化炉布料过程的数学模型,并利用物理模拟结果对其进行验证。在DEM数学模型的基础上,获得了布料过程中物料的料流轨迹、料堆中颗粒偏析、速度以及空隙度分布等信息。本论文研究表明,万向节布料器或DRI挡板布料器单独布料时,料堆中存在明显的偏析现象,且料堆空隙度在径向上呈“U”型分布。球团矿与焦炭混合布料时,随着焦炭的加入,料堆整体空隙度有所降低。煤和球团矿混合布料时,料堆结构和矿煤比受布料模式的影响较大,但料堆径向空隙度变化不明显。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF557
【图文】：

工艺流程图,工艺流程图,预还原竖炉,熔炼过程

与传统高炉不同，ＣＯＲＥＸ工艺中铁的还原和熔炼过程是在两个不同的容器中完成逡逑的，分别是上部的预还原竖炉和下部的熔化气化炉，除此之外，还有一套煤气处理系统，逡逑其工艺流程如图１．１所示。逡逑－１－逡逑

示意图,滑动摩擦系数,焦炭,示意图

图３．１滑动摩擦系数测定示意图逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｍｅａｓｕｒｅ邋ｍｅｔｈｏｄ邋ｏｆ邋ｓｌｉｄｉｎｇ邋ｆｒｉｃｔｉｏｎ邋ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ逡逑表３．５不同材料间的滑动摩擦系数逡逑Ｔａｂｌｅ邋３．４邋Ｓｌｉｄｉｎｇ邋ｆｒｉｃｔｉｏｎ邋ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ逡逑测试体逦接触体逦滑动摩擦系球团矿逦０．６４逡逑煤逦０．５５逡逑球团矿逡逑焦炭逦０．６５逡逑壁面逦０．５７逡逑煤逦０．５２逡逑煤逦焦炭逦０．５４逡逑壁面逦０．４３逡逑焦炭逦０．６２逡逑焦炭逡逑壁面逦０．４２逡逑

示意图,安息角,测定方法,圆筒

３．６．２安息角实验逡逑分别将球团矿、煤和焦炭颗粒自圆筒上方加入圆筒中，竖直向上以极其缓慢的速度逡逑拉动圆筒，使得各物料颗粒在下部的水平面上形成料堆，如图３．３所示，并测得各物料逡逑的安息角，结果如表３．６所示。逡逑－１７－逡逑

【参考文献】