高爐煤氣流分布數(shù)學(xué)模型

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1、東北大學(xué)碩士學(xué)位論文高爐煤氣流分布數(shù)學(xué)模型姓名：張貢獻(xiàn)申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：鋼鐵冶金指導(dǎo)教師：方覺19990101摘要本課題建立了高爐穩(wěn)態(tài)下的煤氣流分布二維數(shù)學(xué)模型，考慮到在高爐內(nèi)部，煤氣流動、爐料下降、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象是相互聯(lián)系的，因而對這些現(xiàn)象進(jìn)行了同時解析。本模型給出了爐料的粒度、空隙度等物性參數(shù)沿高爐徑向分布的數(shù)學(xué)描述，考慮到礦焦比徑向分布對煤氣流分布具有較大的影響，本模型也給出了它的計算方法。為了使本模型具有比較理想的實用性和適應(yīng)性，對數(shù)模的程序進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化。利用本數(shù)模對某一高爐進(jìn)行了模擬計算，通過改變某些裝料制度參數(shù)，

2、比如粒度和空隙度的徑向分布、礦焦比、批重等，利用模型解析，分析了它們對爐內(nèi)煤氣流分布的影響。關(guān)鍵詞：高爐；煤氣流：數(shù)學(xué)模型ABSTRACTAgasnowtwo—dimensionalmathematicalmodelisdevelopedforanalyzinginnercircumstancesofblastfurnaceat8t。adYstate∞eration．Thismodelisconsistedofasetofdifferentialequatlonsrepresentingsimultaneousprocessesofgasa

3、ndburdenflows,heattransferandmasstransferwithpartialchemicalrateP。o。e38。3_Thl8model．providestheradialdistributionsoftheparticleandtheV01dageofcokeandorelayer．Consideringtheimportanteffectof。adialdistributionofcoke／0reratioongasflowregulating，memodelalsoorovidesthecalculati

4、vemethodfortheradialdistribmlon8ofcoke／oreratio．Theprogr猢erofthemathematicalmodelisimproVedto。nhanc8itspracticalityandadaptability·Theinllercircumstancesofablastfurnacearenumericallyanalyzedusingthetwo．dimensionalmodel．Thispaperanaly8e8。ffectsof。啪meters，suchascoke／oreratio

5、，voidageofcoke弛dorelayer,particlediameter，etc．，ongasflowregulating-Keyw。rds：blastfurnace；gasflow；mathematicalm。del東北大學(xué)碩士論文第一章緒論1緒論1．1高爐長壽與煤氣流分布隨著高爐的大型化，以及相關(guān)工藝技術(shù)的開發(fā)和引進(jìn)，高爐的產(chǎn)量日益增加，焦比逐漸降低，使得鋼鐵廠向著高產(chǎn)節(jié)能的目標(biāo)又前進(jìn)了一大步。但是隨之，世界各國的冶金工作者又面臨著一個新的挑戰(zhàn)，因為伴隨著高產(chǎn)節(jié)能，冶煉強度也將有很大的提高，而這勢必會影響到高爐的壽命。此外，大

6、修、中修所需要的時間和費用都相應(yīng)有大幅度的增加，高爐壽命直接關(guān)系到企業(yè)的長期經(jīng)濟利益，因此從提高效益的角度出發(fā)，盡可能地延長高爐壽命是一亟需解決的問題。而這一點對于國內(nèi)的大型高爐尤其必要，之所以這么說，是因為在八十年代末期，國外大型高爐在一代爐役期內(nèi)不進(jìn)行中修的條件下壽命已達(dá)10—12年左右，單位爐容一代爐齡產(chǎn)量達(dá)到6000—7000t／m3，進(jìn)入九十年代后，國外高爐壽命進(jìn)一步提高，已有不少高爐達(dá)到l5年以上，而相比之下，國內(nèi)目前38座大于1000m3的高爐中只有梅山1號、2號和寶鋼1號高爐的壽命達(dá)到8年以上，所占的百分比還不足7％，從表1

7、．1、1．2提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，這種差距顯而易見的?。要想提高我國鋼鐵企業(yè)在國際市場上的競爭能力，務(wù)必要進(jìn)行切實的研究，采取有效的措施在增產(chǎn)節(jié)能的前提下盡可能地延長高爐的壽命。衰1．11957-1990年田內(nèi)部分高爐壽命統(tǒng)計為達(dá)到高爐長壽的目的，通常采取以下兩種措施，其一是設(shè)計、引用優(yōu)質(zhì)高效的冷卻設(shè)備和耐火材料，采用科學(xué)的布局和砌筑方式，加強對爐體的監(jiān)測功能，盡可能地維護(hù)爐體，降低其受到的損害程度：其二東北大學(xué)碩士論文旃一舉’緒論是羞鼴予開發(fā)薪鵲技術(shù)，優(yōu)證現(xiàn)青的操作剎度，在高爐生產(chǎn)過程中，權(quán)衡程弊，在遙求增產(chǎn)、節(jié)麓靜霞露，采取稿應(yīng)嵇麓霸控制

8、手蔽調(diào)整搽俸參數(shù)、改蔣爐況，使戴朝著有利于離爐長壽的方向發(fā)展。裘1,2蓮愨終部努夾耋蹇護(hù)棗囊綾詩根據(jù)資料表瞬，贏爐爐體損壞嚴(yán)重的部位裔三處f2】：一處是爐缸幫爐底，這部分的損害童