高炉冶炼过程中的动量传输_精品文档PPT文档格式.pptx
- 文档编号:15503032
- 上传时间:2022-11-02
- 格式:PPTX
- 页数:32
- 大小:2.53MB
高炉冶炼过程中的动量传输_精品文档PPT文档格式.pptx
《高炉冶炼过程中的动量传输_精品文档PPT文档格式.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高炉冶炼过程中的动量传输_精品文档PPT文档格式.pptx(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高炉生产工艺流程如图2-1所示。
图2-1高炉生产工艺流程示意图高炉内部结构示意图如下图2-2所示。
图2-2高炉内部结构示意图3.高炉冶炼过程的传输特征
(1)传输现象在高炉中无处不在、无时不有:
动量传递:
煤气压降:
静压力损失炉料热量传递:
煤气炉料(升温、熔化、化学反应吸热、渣铁过热等)质量传递:
气固液多相化学反应间的传质
(2)高炉是一个以煤气上升、炉料下降的逆流式移动床为特征的反应器,存在着多相物质间的传质、传热和动量传输,传输过程非常复杂。
煤气上升至少是二维流动;
煤气径向分布极不均匀;
高炉中的五带具有不同的传输特征。
(3)高炉中的软熔带是传递阻力最大的地方,因此要求软熔带应尽可能薄、位置应尽可能低。
(4)到目前为止,精确求解高炉中的传输问题尚不可能,只能借助一些经验式或简化或对局部过程、局部问题进行求解。
4.高炉中的动量传输高炉中的动量传输最重要的是煤气在固体散料层和固液共、存区的压力降和液泛。
4.1煤气流经固体散料层的一般规律4.1.1散料的流体力学特性孔隙度料柱压差P当量直径dd水力学当量直径dSdS式中:
VV料层内物料之间空隙的体积;
SS料层内物料的全部表面积;
dd散料颗粒的直径。
比表面积平均直径dede当多种颗粒组成的炉料时:
式中:
xxii第ii级别颗粒的重量分数;
ddii第ii级别颗粒的直径。
料块dd摩擦阻力、水力学当量直径dSdS、PP流体流经散料层时的速度式中:
煤气的有效平均速度;
空空炉速度。
P4.1.2煤气流经散料层的阻力损失由欧根公式:
P/LP/L散料层的压力降梯度(N/m2/m)(N/m2/m);
气体粘度(Pas)(Pas);
空气体的空炉流速(m/s)(m/s);
dede颗粒的当量直径(m)(m);
气体密度(kg/m3)(kg/m3);
散料层的空隙率()();
颗粒的形状系数()()。
第一项代表层流情况,第二项代表紊流情况。
4.2炉料下降的条件高炉炉料顺利下降需要具备两个条件:
具有下料的空间和炉料下降的作用力。
4.2.1炉料下降的空间条件炉料的下降空间主要由三个方面提供。
(1)焦炭在风口前的燃烧
(2)参加直接还原消耗的固态焦炭、炉料在下降过程中逐渐溶化并成为液相而体积缩小(3)渣、铁排放形成的空间4.3逆流运动中散料的有效重量综上所述,影响炉料自身有效重力的主要因素包含以下几个方面:
4.4散料的流态化当增大到一定值后,炉料开始松动,散料体积膨胀PP不再增加(料柱高度,颗粒失去接触面悬浮)进一步增大,料层变得极不稳定,越来越多的煤气通过这一局部,会形成气流的局部通道,即“管道行程”PP当增大到流态化的临界速度时,散料被气流带走气力输送“管道行程”的生成机理及危害4.5充液散料层的流体力学现象“液泛现象”的危害高度弥散在渣铁间的气泡,使煤气流阻力大大升高;
被煤气流吹起的渣铁,在上部较低温度区域,有重新冷凝的危险;
渣铁的重新冷凝,一方面将导致料柱孔隙度降低,煤气流动受阻。
另一方面,可造成炉墙结厚、结瘤,破坏高炉顺行。
防止高炉发生“液泛现象”的对策分析防止高炉发生“液泛现象”的对策:
提高焦炭粒度FsFsff(液泛因子)改善焦炭强度避免冶炼过程的细粒化ff降低炉渣粘度ff减少渣量LLK(K(流体流量比)减小气流速度ff(高压操作)大力发展间接还原(间接还原不好时,渣中FeOFeO与CC反应生成COCO渣体积ff)提高炉渣表面张力(表面张力小,易起泡渣体积ff)高炉悬料(Hanging)机理的分析炉料下降的有效作用力F0,即炉料的有效重量煤气流的浮力。
最终导致悬料
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高炉 冶炼 过程 中的 动量 传输 精品 文档