氧气高炉煤气流分布的数值模拟
发布时间：2024-03-17 03:04
氧气高炉炼铁是以全氧鼓风代替空气鼓风的炼铁新工艺。相比于传统高炉,氧气高炉无论是在能源结构上还是在环境保护方面,都具有无可比拟的优势。尤其是近年来,随着人们环境保护意识的提高,氧气高炉的研究越来越受到人们的关注。由于鼓风条件的改变,氧气高炉的冶炼条件发生了很大变化。无论是传统高炉还是氧气高炉,其内部的冶炼条件均与煤气流动密切相关。因此,研究高炉内部的煤气流动具有重要意义。本文根据高炉内部不同区域的空间结构,首先构造了高炉料柱模型,并以此为基础来研究高炉内部的煤气流动。通过对模型的修正,研究了不同炉型参数的氧气高炉内部的煤气流动,绘制了停留时间分布曲线。并根据停留时间分布理论,计算了不同炉型对应的煤气流各流型比例,以反应器空间利用效率的大小,来选择较优的氧气高炉炉型。其次,针对较优的氧气高炉研究了软熔带对其内部煤气流动的影响。考察了不同的软熔带形状、不同的软熔带结构参数等对高炉煤气速度分布、压力分布的影响。研究发现V形,W形和倒V形软熔带对煤气流动的影响是不同的,其对煤气的影响范围主要集中在软熔带附近区域；软熔带夹角、高度、厚度等其他结构参数也对煤气流动产生一定的影响。最后,使用模型研究...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 传统高炉炼铁概述
1.2 氧气高炉炼铁概述
1.3 本文研究背景
1.4 研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
第2章 文献综述
2.1 氧气高炉的国外研究情况
2.2 氧气高炉国内研究现状
2.3 相关数学模型的研究
2.4 高炉煤气停留时间分布
2.5 高炉煤气流分布
2.6 高炉内部空间区域
2.6.1 风口回旋区综述
2.6.2 死料堆综述
2.6.3 滴落带综述
2.6.4 软熔带综述
2.6.5 块状带综述
第3章 高炉料柱模型的建立
3.1 概述
3.2 风口回旋区子模型
3.2.1 风口回旋区子模型概述
3.2.2 风口回旋区子模型基本假设
3.2.3 风口回旋区子模型的参数选择与计算
3.3 死料堆子模型
3.3.1 死料堆子模型概述
3.3.2 死料堆子模型基本假设
3.3.3 死料堆子模型的参数选择与计算
3.4 软熔带子模型
3.4.1 软熔带子模型概述
3.4.2 软熔带子模型基本假设
3.4.3 软熔带子模型参数选择和计算
3.5 滴落带子模型
3.5.1 滴落带子模型概述
3.5.2 滴落带子模型的基本假设
3.5.3 滴落带子模型相关参数的计算和选择
3.6 块状带子模型
3.6.1 块状带子模型概述
3.6.2 块状带子模型基本假设
3.6.3 块状带子模型计算和参数选择
3.7 高炉料柱模型的CFD求解
3.7.1 几何绘制
3.7.2 网格划分
3.7.3 选择计算模型
3.7.4 用户自编程
3.7.5 求解计算的其他设置
3.7.6 后处理
3.8 本章小结
第4章 基于RTD理论的氧气高炉炉型的优化
4.1 概述
4.2 对于高炉料柱模型的修正
4.3 氧气高炉炉型优化
4.3.1 氧气高炉的炉型参数
4.3.2 氧气高炉的鼓风参数
4.3.3 氧气高炉的布料参数
4.3.4 氧气高炉空隙度和粒度分布
4.4 数值模拟结果及讨论
4.4.1 速度分布
4.4.2 压力分布
4.4.3 煤气停留时间分布
4.5 本章小结
第5章 软熔带对氧气高炉煤气流分布影响的模拟
5.1 概述
5.2 模拟计算的基本条件
5.3 软熔带形状对煤气流分布的影响
5.3.1 速度分布
5.3.2 压力分布
5.4 软熔带结构参数对煤气流动的影响
5.4.1 软熔带中心夹角对煤气流动的影响
5.4.2 软熔带高度对煤气流动的影响
5.4.3 软熔带厚度对煤气流动的影响
5.5 本章小结
第6章 布料对氧气高炉煤气流分布影响的模拟
6.1 概述
6.2 模拟的条件
6.3 批重对煤气流分布的影响
6.3.1 速度分布
6.3.2 压力分布
6.4 轴向粒度分布对煤气流分布的影响
6.4.1 速度分布
6.4.2 压力分布
6.5 径向粒度分布对煤气流分布的影响
6.5.1 速度分布
6.5.2 压力分布
6.6 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
致谢
本文编号：3930412
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 传统高炉炼铁概述
1.2 氧气高炉炼铁概述
1.3 本文研究背景
1.4 研究目的和内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
第2章 文献综述
2.1 氧气高炉的国外研究情况
2.2 氧气高炉国内研究现状
2.3 相关数学模型的研究
2.4 高炉煤气停留时间分布
2.5 高炉煤气流分布
2.6 高炉内部空间区域
2.6.1 风口回旋区综述
2.6.2 死料堆综述
2.6.3 滴落带综述
2.6.4 软熔带综述
2.6.5 块状带综述
第3章 高炉料柱模型的建立
3.1 概述
3.2 风口回旋区子模型
3.2.1 风口回旋区子模型概述
3.2.2 风口回旋区子模型基本假设
3.2.3 风口回旋区子模型的参数选择与计算
3.3 死料堆子模型
3.3.1 死料堆子模型概述
3.3.2 死料堆子模型基本假设
3.3.3 死料堆子模型的参数选择与计算
3.4 软熔带子模型
3.4.1 软熔带子模型概述
3.4.2 软熔带子模型基本假设
3.4.3 软熔带子模型参数选择和计算
3.5 滴落带子模型
3.5.1 滴落带子模型概述
3.5.2 滴落带子模型的基本假设
3.5.3 滴落带子模型相关参数的计算和选择
3.6 块状带子模型
3.6.1 块状带子模型概述
3.6.2 块状带子模型基本假设
3.6.3 块状带子模型计算和参数选择
3.7 高炉料柱模型的CFD求解
3.7.1 几何绘制
3.7.2 网格划分
3.7.3 选择计算模型
3.7.4 用户自编程
3.7.5 求解计算的其他设置
3.7.6 后处理
3.8 本章小结
第4章 基于RTD理论的氧气高炉炉型的优化
4.1 概述
4.2 对于高炉料柱模型的修正
4.3 氧气高炉炉型优化
4.3.1 氧气高炉的炉型参数
4.3.2 氧气高炉的鼓风参数
4.3.3 氧气高炉的布料参数
4.3.4 氧气高炉空隙度和粒度分布
4.4 数值模拟结果及讨论
4.4.1 速度分布
4.4.2 压力分布
4.4.3 煤气停留时间分布
4.5 本章小结
第5章 软熔带对氧气高炉煤气流分布影响的模拟
5.1 概述
5.2 模拟计算的基本条件
5.3 软熔带形状对煤气流分布的影响
5.3.1 速度分布
5.3.2 压力分布
5.4 软熔带结构参数对煤气流动的影响
5.4.1 软熔带中心夹角对煤气流动的影响
5.4.2 软熔带高度对煤气流动的影响
5.4.3 软熔带厚度对煤气流动的影响
5.5 本章小结
第6章 布料对氧气高炉煤气流分布影响的模拟
6.1 概述
6.2 模拟的条件
6.3 批重对煤气流分布的影响
6.3.1 速度分布
6.3.2 压力分布
6.4 轴向粒度分布对煤气流分布的影响
6.4.1 速度分布
6.4.2 压力分布
6.5 径向粒度分布对煤气流分布的影响
6.5.1 速度分布
6.5.2 压力分布
6.6 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
致谢
本文编号：3930412
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