COREX CGD竖炉内煤气流分布的数值模拟
2018-10-09张兴胜邹宗树王春松邢力勇罗志国
张兴胜, 邹宗树,周 恒, 王春松, 邢力勇, 罗志国
(1.东北大学 多金属共生矿生态利用教育部重点实验室,沈阳 110819;2.东北大学 冶金学院,沈阳 110819; 3. 北京科技大学 冶金与生态学院,北京 100083)
为满足环境保护需要及摆脱对炼焦煤的过分依赖,近年来,COREX、Midrex、HYL、Finex等非高炉炼铁技术取得飞速发展.其中,由奥钢联设计的COREX熔融还原炼铁工艺先后在南非、印度、韩国及中国建厂,率先实现了工业化生产[1-4].
COREX炼铁工艺主体由上下两部分构成,包括上部的预还原竖炉以及下部的熔化气化炉.类似于高炉的块状带,铁矿石在竖炉内被高温煤气还原成具有一定金属化率的直接还原铁,然后由竖炉底部排入下部的熔化气化炉,最终生产出液态铁水.竖炉内的气流分布直接决定着煤气利用率及固体金属化率.随着COREX工艺设计产能的增加,竖炉平均直径由C-1000的4.83 m 增至C-3000的8.3 m.然而,随着竖炉直径增大,也带来了相关生产问题,包括竖炉中心煤气欠发展、压差过大、煤气利用率低、固体金属化率低、炉料粘结等[5-7].为应对上述问题,宝钢在竖炉内引入了Areal Gas Distribution(AGD)技术,利用炉料下行过程中在AGD梁下产生的煤气通道,将还原煤气引入竖炉中心,进而改善大型竖炉中心供气不足问题.虽然AGD梁的引入有效地提高了气体利用系数和固体金属化率,但同时也带来了其他生产问题,其中围管易被粉尘阻塞尤为严重.为应对上述问题,近期,八钢在竖炉底部安装了中心供气装置Central Gas Distribution Device(CGD),进而提高大型竖炉中心供气.虽然前人……
