钢铁冶金专业毕业论文 [论文] 高炉回旋区内煤粉燃烧过程的数值模拟.doc

钢铁冶金专业毕业论文 [精品论文] 高炉回旋区内煤粉燃烧过程的数值模拟
关键词：高炉回旋区 喷煤 数值模拟 煤粉燃烧
摘要：高炉风口回旋区是整个高炉生产的热量和能量之源，是高炉稳定操作不可缺少的重要反应区。回旋区内炉料的运动、气体的燃烧反应，渣铁的滴落造就了回旋区内气、固、液三相耦合的复杂过程。焦炭和煤粉与高温空气燃烧产生的煤气是高炉生产所需化学能和热能的提供者。喷入风口回旋区的煤粉燃烧反应情况，将直接影响着高炉下部煤气的分布、上部炉料的均衡下降、以及整个高炉内的传热传质过程。研究高炉回旋区内煤粉的燃烧状况对高炉生产有十分重要的意义。 本文利用商业软件FLUENT，采用有限体积法建立了高炉内回旋区煤粉燃烧三维数学模型。在不同煤比和不同富氧率下，分析研究了煤粉燃烧过程的速度场、颗粒轨迹、温度场和煤气组分浓度场。模拟结果表明：采用标准k-ε双方程湍流模型、非预混燃烧模型、离散相模型、P1辐射模型、挥发分析出模型、残碳燃烧模型对高炉回旋区煤粉燃烧过程进行数值模拟，结果是合理的、可信的。在不同煤比和不同富氧率下，高炉回旋区内的平均温度随着富氧率的增加而增加，随着煤比的增加而增加。煤粉燃烧率随着煤比增加而降低，随着富氧率增加而增大。 高炉回旋区煤粉燃烧过程的研究对现场生产具有重要的指导意义。