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熱風爐技術

TECHNOLOGY

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研發過程
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      安耐克以研發國際領先水平的高風溫、長壽命、低能耗熱風爐技術為目標,致力于超大型高爐高風溫關鍵技術研究與應用。通過對熱風爐熱工計算、阻損計算、流場分析、三維設計,并利用計算機流體力學技術(CFD)全面分析熱風爐工作機理,建立了全球首個頂燃式熱風爐冷態、熱態仿真綜合試驗平臺,形成了第4代新型頂燃熱風爐(安耐克式)的核心技術。

    第4代新型頂燃熱風爐(安耐克式)研發體系

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    第4代代新型頂燃熱風爐{安耐克式)數模仿真

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      第4代新型頂燃熱風爐(安耐克式)研發過程采用Gambit軟件,建立了對應的物理模型并劃分網格,整體爐型網格數量達到130萬,確保了計算的精度。

    CFD計算結果

      溫度場計算

      試驗中空煤氣進行雙預熱,測得熱風爐內最高溫度1380℃,送風末期格子磚表面溫度為1265℃至1296℃之間,可滿足送風1250℃的需求。

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      試驗中測得格子磚表面最大CO濃度≤0.005%,三維混合燃燒器在很小的空氣過剩系數下就可以保證完全燃燒,從而提高了燃燒溫度和送風溫度。

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    第4代新型頂燃熱風爐(安耐克式)冷態、熱態模擬實驗

      為了驗證數值極端結果的正確性,根據設計原型參數及數值計算的初始條件和邊界條件,公司模擬2500m3高爐熱風爐,按照1: 10的比例建立了第4代新型頂燃式熱風爐(安耐克式)整體模擬實驗裝置。

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      公司以首鋼京唐5500m3頂燃式熱風爐為原型,按照1:5的比例建立了2座熱態試驗熱風爐,采取“一燒一送“的工作制度,熱態模擬熱風爐實際工作過程。在2座熱態試驗熱風爐上,設置了289個溫度測點及相應的氣體流量測點,進行了多次熱風爐熱態試驗。通過在線檢測試驗熱風爐燃燒、送風狀態下的蓄熱室格子磚的溫度變化,結合壓力檢測和煙氣成分檢測,分析得出試驗熱風爐內溫度場分布狀況和燃燒狀況。熱風爐熱態試驗驗證了頂燃式熱風爐燃燒過程和傳熱過程數值計算的結果,為實際熱風爐優化設計及合理配置耐材提供了理論及試驗基礎。

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