高炉风口回旋区大小的计算模型的研究.pdf

第31卷第4期甘肃冶金Vol.31No.4
2009年8月GANSUMETALLURGYAug.,2009

文章编号:167224461(2009)0420005203
高炉风口回旋区大小的计算模型的研究

赵欣
(中冶华天工程技术有限公司炼铁室,安徽马鞍山243000)

摘要:高炉是炼铁生产中的重要设备。高炉风口回旋区的大小及形状决定了高炉煤气的一次分布,反映了焦炭
的燃烧状态,直接影响软熔带的形状和位置,高炉风口回旋区的大小的计算模型的应用对高炉生产实践具有重要
的意义,为此,总结了国内外关于回旋区大小的计算模型,为实际生产提供一些经验公式。
关键词:高炉;风口;回旋区;计算模型
中图分类号:TF543.2文献标识码:A

ComputationModelStudyontheSizeofTuyere
RacewayforBlastFurnace

ZHAOXin
(HuatianEngineering&TechnologyCo.Iron2MakingRoom,MCC,Maanshan243000,China)

Abstract:Theblastfurnaceisaimportantequipmentinpractice.Itisthesizeandshapeoftuyereraceawayforblastfur2
nacethatdecidethefirstdistributingofgas,reflecttheCombustionstateofcarbom,influencetheshapeandsituationofco2
hesivezone.Thereforethecomputationmodelofracewayreaserchisprovidedwithimportantmeaningtoblastfurnaceprac2
tice.Manycomputationmodelofracewayissummarizedinordertoprovidesomeexperienceformula.
KeyWords:blastfurnace;tuyere;raceway;computationmodel

⑴1952年Elliot[3]等人分别利用二维和三维冷
1引言
态模型进行研究,并获得回旋区大小的计算公式。
在高炉炼铁生产中,通过高炉风口高温高速的由二维冷态物理模型研究获得的风口回旋区深
空气被鼓入高炉内,由于鼓风的作用,在风口前沿附度的计算公式为:
2
近形成一个焦炭在其内作循环运动的区域即为高炉MVb
DR=K
风口回旋区[122]。高炉风口回旋区的大小及形状决2t

定了高炉煤气的一次分布,反映了焦炭的燃烧状态,式中:DR为回旋区深度;K为系数;Vb为风口
直接影响软熔带的形状和位置,尤其是对大型高炉速度;M为质量。
而言,炉内料层直径及高度均较大,风口回旋区的形该结果表明回旋区深度和鼓风动能呈正比,但
成大小及形状对于炉内温度及煤气成分的合理控制是没有考虑炉料因素的影响。
显得尤为重要,因而研究和分析总结高炉风口回旋由三维冷态物理模型的研究获得的风口回旋区
区大小的计算模型对创造最佳化的高炉冶炼条件,深度的计算公式为:
AρV2
实现生产过程的准确控制具有相当重要的意义。D=Kttb
RP

2高炉风口回旋区大小的计算模型式中:DR为回旋区深度;K为系数;Vb为风口
速度;A为实际高炉风口面积;ρ为颗粒密度;P为
高炉风口回旋区大小的计算模型历来被炼铁工tt
风压。
作者所重视。历来炼铁研究者研究获得的各种各样
该公式表明回旋区深度与鼓风动能呈正比,与
的回旋区大小的计算公式总结如下:
压强呈反比。

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6甘肃冶金第31卷

⑵1957年Taylor[4]等人分别利用二维冷态模型度的计算公式为:
220.75
和二维热态模型进行了研究。DR4ρgVb
=K2
由冷态模型研究获得的风口回旋区深度的计算DTρrεr(12ε)ρsgHDT
公式为:由三维冷态物理模型研究获得的风口回旋区深
1.55
ρgVb度的计算公式为:
DR=K22220.5
dpDRπρgVbdt
=K2
式中:DR为回旋区深度;K为系数;Vb为风口DTρrεr(12ε)ρsgH

速度;ρg为气体密度;dp为颗粒直径。式中:DR为回旋区深度;DT为风口直径;K为

由热态物理模型研究获得的风口回旋区深度的常数;Vb为风口速度;ρs为颗粒密度;ρg为气体密
计算公式为:度;H为回旋区高度;ε为孔隙度;g为重力加速度;

ρdt为颗粒直径。
g0.