富氧烧结点火气体混合器结构的数值模拟及参数优化

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作   者：

王水根;  周浩宇;  刘前; 

作者机构：

湘潭钢铁集团有限公司;  中冶长天国际工程有限责任公司; 

关键词：

烧结;  气体混合器;  富氧点火;  钝体;  数值模拟; 

期刊名称：

烧结球团

i s s n：

1000-8764

年卷期：

2024 年 49 卷 005 期

页   码：

117-123

摘   要：

富氧烧结点火气体混合器对氧气与空气的混合程度直接影响点火效果，最终影响点火工序的节能降耗。针对烧结富氧点火用空气管道与氧气管道压力和流量差别大，混匀难度高，导致混合气进入燃烧器前空气与氧气混合不均匀、点火效果受影响的问题，本文采用CFD（计算流体力学）数值模拟的方法，比较不同空气、氧气组织方案的混匀效果，开发针对烧结富氧点火用空气与氧气高效混合器，并对混合器的喷吹流速、钝体间距和钝体形状等关键设计参数进行模拟研究。结果表明：针对富氧点火特殊应用场景，带钝体扰流的空气与氧气逆流混合器是实现O2与助燃空气快速混匀的最优方案；对于带钝体扰流的空气与氧气逆流混合器，采用前尖后圆的钝体形状、减小钝体间距以及增大氧气流速可有效提高空气与氧气混合效果。现场应用表明，当钝体形状为前尖后圆、氧气流速为30 m/s、钝体间距为10 mm时，所开发的基于钝体扰流的气体混合器的空气与氧气混匀效率达到99.5%。本文研究成果可为提高富氧点火效果提供理论和实践指导。