球团竖炉时应当前钢铁工业的发展

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球团竖炉时应当前钢铁工业的发展

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       导风墙一烘干床”式球团竖炉（筒称竖炉，下同）是一种具有自主知识产权的球团矿焙烧设备，多年来在球团生产中占有重要地位。随着我国钢铁产量的逐年增长，对球团矿的需求量剧增，竖炉困其单炉产量低而愈发难以适应当前钢铁工业的发展，竖炉的高效化和大型化迫在眉睫。就基本原理而言，竖炉是散料床式气固热量交换装置，球团料层与焙烧风和冷却风在料层的孔隙中进行热量交换，而炉内气体流动是影响球团竖炉热量交换的主要方面，因此，研究竖炉内各股气流的流向、流量及其分布等流动规律，对强化竖炉热量交换、提高球团矿产量和质量具有十分重要的意义。竖炉的结构和操作参数、竖炉内气体流动和传热传质以及竖炉的产量是竖炉的三类典型变量。本文围绕竖炉三类变量之间的关系，开展了相关的理论研究、实验研究和应用研究。
    围绕竖炉结构和操作参数与炉内气体流动之间的关系，进行了炉内气体流动的数值计算和实验验证，得到了炉内气体流动的基本规律及其影响因素。结果表明，竖炉内存在四股气流：从喷火口喷入炉内的焙烧风在火口附近呈放射状，其中，大部分气流斜向上流经焙烧带和预热带，小部分气流下行流入导风培；从冷风口喷入炉内的冷却风在风口附近呈放射状，其中，大部分气流流经冷却带进入导风墙内，小部分流经冷却带后向上流经均热带在靠近导风墙侧流入焙烧带和预热带。四股气流中，上行冷却风和下行焙烧风最为不稳定，但两者在实际生产中或者发生其一，或者均不发生，于是，竖炉内存在三种气流分布模式，体现了竖炉的三种典型工况。
    结果表明，竖炉的操作参数、结构参数和球团料层空隙率是影响炉内气体流动的三大因素。操作参数中，流入风量比是影响气流分布最主要的因素：当处于临界工况时，焙烧风和冷却风分别全部流入焙烧带和导风墙内；由临界工况开始增加焙烧风量或减小冷却风量时，冷却风全部流入导风墙，焙烧风中，开始有少量下行流入导风墙内，且焙烧风量增加得愈多或冷却风量减小得愈多，则焙烧风中流入导风墙的比例愈大：由临界工况开始减小焙烧风量或增大冷却风量时，焙烧风全部流入焙烧带，冷却风中，开始有少量上行流入焙烧带，且冷却风量增加得愈多或焙烧风量减小得愈多，则冷却风中流入焙烧带的比例愈大。结构参数中，焙烧带的宽度bi、冷却带的宽度b2.预热焙烧带的高度hi.均热带的高度772及冷却带的高度是影响气体流动的主要因素，其中，b2/bl、h3/h2祁h]/h2增大，冷却风上行的趋势减小，焙烧风下行的趋势增大。料层空隙率对气体流动和竖炉产量的影响可通过炉内粉矿对气体流动和竖炉产量的影响来体现；空隙率的减小使得气流通过料层的阻力增大，鼓A炉内的焙烧风量减小，从而减小了竖炉的单炉产量：可通过竖炉侧引风重力除尘来控制竖炉粉矿，进而提高料层的透气性，从而改善炉内气体流动、提高竖炉产量。

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