供稿|李智慧，曲宗杰，张超杰，张立强 /

内容导读

在转炉炼钢过程中，转炉高温烟气容易从氧枪管道逸出，造成环境污染和能源浪费。本文对转炉烟道氧枪口蒸汽密封进行了研究，分别针对转炉烟道氧枪口无密封和转炉烟道氧枪口蒸汽密封不同条件下的转炉烟道气体流动、气体温度、气体浓度分布等开展了数值模拟计算。结果表明：转炉烟道氧枪口在蒸汽密封条件下，含有CO 的转炉煤气不会通过氧枪管道逸出，并且转炉烟道内气体温度均大于100 °C，不会发生蒸汽冷凝事故。

在转炉炼钢中，对烟气的处理是环保水平的主要标志之一，煤气和蒸汽的回收再利用也是其耗能指标的重要因素[1-3]。转炉烟气温度一般为1400～1600 °C，平均吨钢烟气量为60～80 m3/t，烟气是含有大量CO 和少量CO2及微量其他成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒等，该高温含尘气流冲出炉口进入烟罩和净化系统[4-7]。由于转炉烟道上接有氧枪管道，因此转炉烟气容易从转炉烟道氧枪口逸出，造成环境污染和能源浪费，甚至煤气大量逸出严重影响安全生产。

为防止转炉煤气逸出现象发生，在转炉烟道氧枪口或者下料口使用蒸汽密封可以控制转炉烟气逸出，并且转炉炼钢时产生的高温烟气经余热锅炉进行能量交换，产生大量的饱和蒸汽，将多余的转炉蒸汽进行充分利用有利于节能减排和负能炼钢[8-11]。本文采用数值模拟的方法针对转炉烟道氧枪口采用和不采用蒸汽密封的气体流场和浓度场分布进行了计算，研究发现转炉烟道氧枪口使用蒸汽密封能有效避免转炉煤气从氧枪管道逸出。……