炉顶煤气循环氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型

【摘要】：结合风口回旋区燃烧和炉外煤气预热、脱除和循环的平衡关系,建立了氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型,并采用传统高炉的运行和解剖数据对模型进行了验证分析.通过模型研究了氧气含量和上部循环煤气流量对氧气高炉炉内过程变量的影响规律.结果表明:氧气含量偏低和上部循环煤气流量不足时,会降低铁矿石还原效果,炉渣内出现大量未还原铁氧化物;氧气含量和上部循环煤气流量的提高可以有效提高炉内CO含量和铁矿石还原速度,但提高上部循环煤气流量会大幅提升炉顶煤气温度,增大热量损失.与传统高炉相比,氧气高炉内CO含量提高1.0~1.5倍,炉内气体还原性更强;铁矿石还原完成位置提高1.49 m,全炉还原反应速度更快;直接还原度降低55.2%~79.2%,炉内直接还原反应消耗的碳量更少. 【作者单位】： 北京科技大学机械工程学院;北京科技大学北京高校节能与环保工程研究中心;北京科技大学冶金与生态工程学院;北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室;
【关键词】： 高炉 数学模型 煤气 循环 稳态 传热 反应动力学
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51134008) 国家重点基础研究发展计划资助项目(2012CB720401)
【分类号】：TF531
【正文快照】： CO2排放被广泛认为是影响全球变暖的主要原艺.在二维多相流模型研究方面,Austin等[11]通过二因,降低碳耗、减少碳排放成为全球研究的主题.钢铁维数学模型研究了多种炉顶煤气循环策略对高炉运行工业消耗的能源以碳质资源为主,中国钢铁工业能耗特性的影响,但没有考虑到氧气喷吹

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