热风炉蓄热设计及优化

作     者：董建民 张全一 DONG Jianming;ZHANG Quanyi

作者机构：中冶华天工程技术有限公司炼铁设计部江苏南京210019 马钢股份有限公司设备管理室安徽马鞍山243000 

出 版 物：《中国冶金》 (China Metallurgy)

年 卷 期：2023年第33卷第12期

页      码：97-106页

摘      要：随着工程设计要求不断提高、数值计算手段不断增强,当前已可以采用计算形式明确热风蓄热体换热过程的细节,对设计工作进行优化指导。对5座高炉热风炉蓄热体进行分析,讨论热风炉蓄热体设计优化条件、优化目标、优化变量间的关系,为蓄热体设计提供指导。在优化条件限制下,通过不同变量的目标比较,提出最优变量。以工程实际常用的耐火材料物理特性、工艺需求、煤气参数、操作为优化条件,以格子砖几何尺寸、蓄热体几何尺寸、不同耐材段蓄热体高度作为优化变量,通过数值计算的方法分析5座高炉热风炉蓄热体的传热过程,获得蓄热体传热过程参数。对比数值分析结果并分析其与投资、送风期热风温降等优化目标关系。5座高炉热风炉蓄热体数值分析结果表明,影响蓄热体高度方向温度分布的主导因素是蓄热体高度,不同耐材段蓄热体的高度受耐材使用温度限制;传热流量的主导因素是作业制度,热辐射传热与蓄热体表面黑度相关度较低,而结构格子砖几何尺寸不是蓄热体阻损的主导因素。结合分析结果给出5座高炉热风炉的优化建议,由优化条件、变量构成的准数可用于定量确定送风期热风温降,同时给出了蓄热体适宜的高径比以及热风炉数量、作业制度与格子砖几何尺寸的关系建议,可为今后的设计工作提供指导。

主 题 词：热风炉 蓄热体 格子砖 设计 优化 

学科分类：080602[080602] 08[工学] 0806[工学-电气类] 

D　O　I：10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20230380

馆 藏 号：203125246...