熔融气化炉风口回旋区冶炼特征的数值模拟研究

作者：杜开平; 赵世强; ***

来源：有色金属科学与工程, 2017, 8(02): 8-13.

DOI：10.13264/j.cnki.ysjskx.2017.02.002

• 熔融气化炉
• 风口回旋区
• 冶炼特征
• 数值模拟

相比于高炉风口喷吹富氧热风,熔融气化炉风口采用常温纯氧,使得炉内质量、动量、热量的传输以及煤气流分布等冶炼特征与高炉存在较大差异.通过建立熔融气化炉风口回旋区二维数学模型,系统考察熔融气化炉风口回旋区内速度分布、温度分布及气体组分分布的冶炼特征.结果表明:在气固相热交换及焦炭(或块煤形成的半焦)燃烧反应的综合作用下,熔融气化炉风口回旋区内气体温度迅速升高至3 500 K以上;此外,风口前端存在小规模的气体循环流动现象,故风口前端扩孔破损现象严重,进而导致非计划休风率较高;为减少此类休风现象,可适当额外喷吹富氢燃料性气体(天然气、焦炉煤气),不仅能降低风口回旋区内气体温度,更可替代部分固体燃料,并充分发挥其中H2的高温还原优势,提升熔融气化炉冶炼效率.

• 单位
  北京科技大学; 钢铁冶金新技术国家重点实验室; 北京矿冶研究总院