黄军
,
武文斐
,
刘华飞
,
张永杰
钢铁
喷射气体冷却是带钢连续退火和镀后冷却过程中最重要的冷却方法,不同的冷却器结构对冷却性能影响很大.针对带钢连续退火及镀后冷却风管式冷却器工艺过程,将计算区域划分为2个子区域,经过网格独立性检验,在一定网格数目基础上利用数值模拟软件进行数值模拟研究.通过对风箱风管区域研究获取冷却器的压力流量公式,对冲击射流冷却区域研究获取带钢表面对流换热系数及带钢冷却速度变化.典型工况下带钢表面平均对流换热系数为117.29W/(m2·K),带钢冷却速度14.0℃/s.
关键词:
带钢
,
连续退火
,
快速冷却
,
数值模拟
潘刚
,
范勇
,
彭迎彬
,
武文斐
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.06.019
基于EMMS模型、耦合双流体模型对内置隔板流化床内气固两相流动规律进行研究,包含流化床内气固两相的速度分布规律、固相颗粒体积分数分布规律、粒径对固相颗粒体积分数分布的影响规律等内容.结果表明:流化床内存在固体颗粒的返混现象,多个隔板的存在增强流化床内的返混现象;局部固相颗粒体积分数较高,表明固体颗粒发生了团聚现象;固相颗粒体积分数呈现出"上稀下浓"和,"核稀边密"的分布规律,且在高度方向的变化规律呈现出"S"曲线;随着颗粒粒径的减小,被气体携带进入高度h=0.1～0.4 m区域的固体颗粒增多.研究结果可为深入理解内置隔板流化床内磁化焙烧过程中气固两相流动规律提供理论指导.
关键词:
流化床
,
内置隔板
,
流场分布
,
EMMS模型
,
数值模拟
陈伟鹏
,
赵增武
,
邢守正
,
龚志军
,
李保卫
,
武文斐
钢铁研究学报
NOx的控制是燃气炉燃烧过程洁净优化的重点，其关键问题在于湍流燃烧过程中NOx的生成机理。采用燃气实验炉和综合烟气分析仪等设备，研究了旋流强度对平焰燃气炉内火焰特性、温度场和烟气中NOx生成特性的影响规律。准确测量了不同燃烧工况下炉内中心垂直剖面温度和烟气中NOx含量，并分析了不同旋流强度下炉内火焰特性。研究结果表明，适当增大旋流强度可以使燃烧区和炉膛顶部温度更加均匀，进而有效降低烟气中NOx的含量。
关键词:
燃气炉;平焰燃烧;旋流强度
陈伟鹏
,
谢智辉
,
张欢
,
赵增武
,
武文斐
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140285
节能减排是钢铁工业目前面临的重要挑战,而废塑料作为一种可再生清洁能源和还原剂替代焦粉、无烟煤等化石燃料在炼铁工业中已经获得大量关注.把废塑料、褐铁矿粉、无烟煤以及黏结剂混合制取含碳球团,在管式加热炉内做直接还原实验.废塑料在高温下裂解释放热量,为球团的预热和直接还原提供外加热源.同时,与无内配塑料含碳球团对比,内配废塑料的含碳球团孔隙率增大,这样有利于反应中还原气体的传质,从而促使含碳球团的还原率随之提高.对影响含碳球团直接还原的因素如℃/O摩尔比、还原时间、内配废塑料种类及其质量分数进行实验研究.实验结果表明:在实验设定条件下,含碳球团直径10 mm,还原温度1 350℃,内配质量分数为4％的聚碳酸酯(PC)在还原时间6 min时,球团孔隙率最高,达74％;此时还原率最高,达98.89％.含碳球团还原体系在反应过程中,内配一定比例的废塑料,可以缩短还原时间,降低还原温度,提高球团的还原效率.
关键词:
废塑料
,
含碳球团
,
直接还原
,
孔隙率
,
还原率
杨占春
,
武文斐
,
刘浏
,
李义科
,
陈娥
钢铁
研究了CSP辊底加热炉内的传热过程及其规律.采用数值模拟的方法,在进行合理简化后,建立总能量平衡基础上的炉内热过程数学模型,其中辐射传递方程的求解采用离散坐标法.自主开发了该炉型的通用热过程模拟软件,采集包钢CSP薄板坯连铸连轧厂的生产数据进行验证计算,计算所得钢坯温度与实际温度的相对误差小于1%,表明该模型假设合理,建模正确;该软件能够应用于该类型加热炉的设计、管理和研究等领域,为确定CSP生产线高拉速(提高入炉坯温)、多钢种的生产工艺参数创造了条件.
关键词:
数学模型
,
辐射传热
,
离散坐标法
,
加热炉
杨占春
,
武文斐
,
李义科
,
杨君璇
,
李京文
钢铁研究学报
研究了包头钢铁(集团)公司薄板坯连铸连轧厂辊底加热炉内的传热过程,在辐射平衡态的条件下建立了炉内辐射与板坯、炉衬固体壁相耦合求解的炉内热过程数学模型,其中辐射传递方程的求解采用离散坐标法.采用控制体积法对数学模型进行离散,自主开发了辊底加热炉型的通用热过程模拟软件,经计算得到炉气、板坯温度沿炉长的分布,炉子出口处板坯温度与生产实测值的最大误差小于10%.该软件对理论研究和生产实践具有一定的指导意义.
关键词:
加热炉
,
辐射传热
,
离散坐标法
徐学慧
,
龚志军
,
武文斐
,
赵增武
,
李保卫
钢铁研究学报
为研究加热炉内平焰烧嘴下方燃烧速度场的主要机理,采用相似和模化理论建立了冷态实验模型.应用粒子激光测速(PIV)技术对旋流强度为1.76、空燃比分别为13.68、19.39、21.67的烧嘴下方的湍流速度场进行了测量,得到了主燃烧区域速度场的分布特性,并分析了空燃比对速度场的影响规律,得到了回流区顶部宽度、径向速度最大值出现的位置随空燃比的变化趋势,同时也得知径向速度最大值、轴向速度最大值均随着空燃比的增大而增大.首次得出不同空燃比下速度分量的最大值沿射流长度衰减的无因次曲线.
关键词:
加热炉
,
平焰烧嘴
,
冷态实验
彭迎彬
,
李海广
,
龚志军
,
武文斐
钢铁
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.04.025
依据流化床内褐铁矿粉实际磁化焙烧情况,采用床内设置竖直隔板,改进颗粒在流化床反应器的流化情况,减少单床的死区和短路,颗粒的停留时间分布(RTD)更加均匀.针对内含竖直隔板流化床的颗粒RTD的研究,采用脉冲法系统地考察了表观气速、进料速率、粒径等操作因素对RTD的影响.研究结果表明,表观气速和进料速率的增大,RTD分布更加集中,而随粒径增大,RTD分布分散.试验数据可为此类床型用于磁化流化焙烧提供有益参考.
关键词:
褐铁矿
,
磁化焙烧
,
流化床
,
停留时间
,
表观气速
,
进料速率
,
粒径
龚志军
,
武文斐
,
陈伟鹏
,
赵增武
,
李保卫
钢铁研究学报
应用粒子成像测速技术(PIV)对平焰燃烧湍流场及其对应的冷态流场进行了测量，对热态流场与相应冷态流场进行了对比分析。结果表明，与冷态流场相比，燃烧状况下流场的回流区宽度增加，回流速度明显增大；附壁射流区厚度变薄，附壁射流区内的径向速度持续增加。实验表明，在湍流燃烧中冷态流场模拟与实际燃烧过程的流动存在较大差异。由于燃烧使气体温度升高体积膨胀产生的推力对流场有很大影响，是不能忽略的。
关键词:
平焰燃烧;湍流流动;速度分布
潘刚
,
刘训良
,
温治
,
武文斐
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.05.021
建立Corex工艺熔融气化炉移动床区域冷态模型,通过对示踪颗粒层运动信息的跟踪、研究,得到移动床区域炉料的流动规律、死料柱几何形状及尺寸.分析移动床高度、风口气体总流量对死料柱高度及横截面积的影响规律.试验结果表明:根据炉料流动规律,熔融气化炉移动床区域可分为四个不同的子区域.移动床底部的死料柱形状呈半椭圆形.在其它参数不变的情况下,随着移动床高度的增加,死料柱高度及横截面积减小;当风口气体流量增加,死料柱高度及横截面积减小.
关键词:
Corex工艺
,
熔融气化炉
,
移动床区域
,
炉料流动
