基于CFD方法的頂燃式熱風(fēng)爐仿真研究與應(yīng)用.pdf

1、鋼鐵作為當(dāng)今時代主要的生產(chǎn)資料，其重要性是不言而喻的。伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的鋼鐵工業(yè)也進(jìn)入了快速發(fā)展階段。為滿足煉鋼生產(chǎn)的需求，我國連續(xù)10年成為世界產(chǎn)鐵第一大國。在各項煉鐵技術(shù)水平不斷提高的同時，我國重點企業(yè)高爐熱風(fēng)爐熱風(fēng)溫度卻進(jìn)展緩慢，這已成為我國煉鐵系統(tǒng)中最薄弱環(huán)節(jié)，解決這些問題具有重要意義。熱風(fēng)爐是高爐鼓風(fēng)的加熱設(shè)備，提高風(fēng)溫必須從研究熱風(fēng)爐入手。隨著煉鐵技術(shù)的不斷進(jìn)步，蓄熱式熱風(fēng)爐也在不斷演變，從最早的內(nèi)燃式到外燃式

2、，再到現(xiàn)在的頂燃式，涉及的很多技術(shù)環(huán)節(jié)都發(fā)生了變化。 本文以某煉鐵廠熱風(fēng)爐為研究對象，采用CFD(計算流體動力學(xué))方法，對熱風(fēng)爐中包含的燃燒、換熱等一系列過程進(jìn)行了仿真。從而更清晰地認(rèn)識了該種熱風(fēng)爐及其使用技術(shù)的優(yōu)劣程度，為建設(shè)新型的技術(shù)含量更高、性能更優(yōu)越的熱風(fēng)爐提供智力支持。介紹了高風(fēng)溫技術(shù)和熱風(fēng)爐的相關(guān)知識，分析了這些技術(shù)的當(dāng)今研究現(xiàn)狀。重點介紹了擬采用的研究方法的選定，采用CFD方法的優(yōu)點。針對國內(nèi)外熱風(fēng)爐燃燒系統(tǒng)的現(xiàn)狀

3、，介紹了燃燒的相關(guān)知識，對具體的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了CFD仿真，并分析了仿真結(jié)果。介紹了格子磚的知識，并詳細(xì)介紹了為進(jìn)行仿真所作的各種準(zhǔn)備，然后分別對五孔格子磚和七孔格子磚進(jìn)行了仿真，并分析了其仿真結(jié)果，比較了七孔和十九孔格子磚的優(yōu)劣。重點研究了熱風(fēng)爐內(nèi)的氣流分布，首先介紹了國內(nèi)外研究熱風(fēng)爐氣流分布的手段，然后介紹了本文利用CFD方法，分別對爐喉區(qū)域和在蓄熱室區(qū)域燃燒器和送風(fēng)期的氣體流速分布進(jìn)行了仿真，并分析了仿真結(jié)果。最后進(jìn)行了總結(jié)，并對能