热风在高炉热风围管中流动特性的模拟研究

史本慧, 刘炳南, 罗志国, 邹宗树

(1. 东北大学 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室, 辽宁 沈阳 110819; 2. 鞍钢集团钢铁研究院, 辽宁 鞍山 114009)

目前,全世界大部分生铁由热风高炉生产.热风在炉缸圆周均匀分配利于高炉炉内初始煤气流均匀分布和化学反应均匀发生,并利于炉况向良好方向发展[1-6].迄今为止，关于热风在炉缸圆周分配研究主要集中在数值模拟研究[7-11].文献[12]利用数值模拟方法开展了炉容为2 200 m3高炉热风运动特征研究,结果表明热风总管正对面风口风量较小,热风总管附近风口风量较大.文献[13]通过数值模拟方法发现在风口直径相等条件下,各风口风量分配不均且规律性不明显,风口风量最大值出现在热风围管90°角附近的风口,研究中还发现风口直径较小导致对应的风口风量分配较少.文献[14]对高炉各风口气流运动进行了研究,结果显示,热风总管与围管连接处附近的风口风量较小,而远离连接处的风口风量较大.上述研究缺少对围管内热风运动特性和风口风量分配规律的研究,更重要的是未探明风量分配较大或较小的原因,造成提出的以风口风量均匀分配为目的的风口直径调节方案缺少理论依据.因此,有必要对热风在围管内的运动行为进行研究,明确各风口风量分配不均的原因,为高炉送风的周向调节提供依据.

1 几何模型建立

根据鞍钢2 580 m3高炉送风系统的实际参数建立三维几何模型,送风系统参数见……