高炉炉缸死焦堆对渣滞留率的影响.pdfVIP

第31卷 第 2期 北 京 科 技 大 学 学 报 VO1．31No．2 2009年 2月 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeUing Feb．2009 高炉炉缸死焦堆对渣滞留率的影响 朱进锋 程树森 赵宏博 张 琳 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 摘 要 采用三维动量守恒方程、标准k～e双方程模型、VOF多相流模型以及多孑L介质模型模拟计算了不同死焦堆状态下 炉缸内的渣滞留量．结果表明：炉渣滞留主要集中在死焦堆中，死焦堆外围焦炭分布是决定渣滞留率的关键；最低渣一铁界面 以下区域的状态对总渣滞留率影响很小．由于铁 口附近渣铁水流速远大于死料柱中流速，形成了向铁 口倾斜的气一渣界面，当 铁 口来风时需停止出铁，导致部分炉渣来不及排出炉缸，因此改善死料柱透液性是减少渣滞留量的有效手段． 关键词 高炉 ；炉缸；炉渣；滞留率 分类号 TF537．1 Effectofdeadman stateon theresidualrateofslag inablastfurnacehearth ZHUJin—feng，CHENGShu—sen，ZHAOHong-bo，ZHANGLin SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China ABSTRACT Thestandardk-Emodel，VOF multiphaseflow modelandporouszonemodelwereadoptedtosimulateresidualslagin ablastfurnacehearthunderdifferentdeadmanconditions．Itisshownthattheresidualslagalmostconcentratesindeadmanandthe cokedistributionintheperipheralregionofdeadmanisthekeyfactorinfluencingthetotalresidualrateofslag．Deadmanstatebelow thelowestslag—ironlevelhaslittleeffectonthetotalresidualrateofslag．Sincetheliquidironandslagvelocitynearthetapholeregion ismuchgreaterthanthatindeadman．adownward—to—tapholegas—slaginterfaceisformed．Thetapholeisstoppedwhengasbeginsto blow otit，whichcausesmuchslagtohavenotimetodrainageout．hnprovingthepermeabilityofdeadmanisaveryeffectivemethod todecreasetheresidualrateofslag． KEY WORDS blastfurnace；hearth；slag；residualrate 高炉炉缸是储存渣铁水的中间场所，足够的空 前人工作，发现对不同死焦堆状态下的渣滞留量的 间和不受干扰的排放是高炉有效操作的先决条件 ． 研究还有待深入，而这恰恰是广大冶金工作者所关 随着高炉容积的扩大和冶炼强度的提高，出铁速度 心的．本文采用数值模拟的方法研究了三维非稳态 也随之提高，这将不可避免的引起渣滞留量的增加， 条件下炉缸底部分别存在不可渗透区、无焦空间、死 进而减少炉缸有效空间，恶化死料堆的透液性 ．减 焦堆沉坐炉底和不同死焦堆直径下的渣滞留量，找 少渣滞留量是高炉高产和稳定操作的必要条件，国 出死焦堆形状及状态与渣滞留量的对应关系，为理 内外很多冶金工作者对影响渣滞留量的因素进行了 解高炉排放行为提供参考 ． 深入的研究，印度学者Desai和 Lenka…研究了高炉 1