周恒等：COREX竖炉围管堵塞位置及其演变过程的物理模拟 ·353· 导气槽 10e 12年 14 16 180 20 煤气入口 75 9 min 50 15 min AGD 25 ◆-21min 27 min 9 18 27 45 气4 63 72 81 角度(9 图5鼓风量65m3hl,排料速度7.29 r*min-时粉尘堆积轮廓图 Fig.5 Profile of the accumulation of dust at blowing rate of 65 mhand discharging rate of 7.29rmin 图6为鼓风量65m3·h1,排料速度8.75r· 隙度亦变大，粉尘分布会变得较弥散，因此，在初始 min'条件下竖炉围管区域粉尘堆积情况.从图6 阶段导气槽前端的沉积区变小.随着粉剂的继续喷 可以看出，t=1min时，大部分细小粉尘通过围管的 吹，t=6min时，导气槽前端的沉积区并没有继续长 8”~12导气槽进入竖炉内部（图中红线标注区），这 大并向围管方向发展.主要原因是由于排料速度的 与排料速度5.83r·min-及7.29r·min-时的喷粉 加快，粉尘沉积区随物料向下运动的速度大于其向 初始阶段较为相似，只是随着排料速度的加快，物料 上生长的速度.随着粉剂的继续喷吹，炉内的粉剂 下降速度增加，相应会对填充床初始空隙度有较大 沉积区较难向上部导气槽出口发展，围管内不存在 影响.随着排料速度的加快，导气槽前端填充床空 粉尘堵塞的情况. 6min 12 min 图6鼓风量65m3.h1,排料速度8.75rmin1时围管粉尘分布 Fig.6 Profile of the accumulation of dust at blowing rate of 65mhand discharging rate of 8.75rmin 实际生产过程中，随着熔炼率的逐渐提高，炉况 围管内形成的粉剂堆积区明显偏大，说明随着气体 趋好，围管堵塞周期变长，发生粉尘堵塞的频率降 流量的减小，粉剂较难被吹入到围管远端的导气槽 低.通过不同排料速度下围管粉尘堵塞行为的物理 中，大部分粉尘通过近端导气槽进入竖炉.因此，鼓 模拟亦发现，随着排料速度加快，炉内粉尘沉积后随 风量52m3·h-1时，8~12导气槽鼓入粉剂流量高 物料下降速度加快，围管内堵塞区减小甚至不存在 于鼓风量65m3h1时的粉剂流量，导致同一时刻围 围管堵塞现象.围管堵塞的初始位置为AGD架梁 管内粉剂堆积区增大.随着粉剂的继续喷吹，围管 圆管前段的8”~12导气槽出口. 内的粉剂堆积区继续长大，由于围管8"~12"导气槽 2.3鼓风量对围管堵塞的影响 已经被粉尘堵塞，粉尘可被还原煤气吹入到围管远 图7为鼓风量52m3·h-1,排料速度7.29r· 端的导气槽中.t=15min时，近端的6"、7"以及远端 min条件下竖炉围管区域粉尘堆积轮廓图.由图 的14、15导气槽煤气出口也相继被细小粉尘堵塞. 可知，t=3min时，从8"导气槽开始有粉尘运动堆积 图8为鼓风量78m3·h-,排料速度7.29r· 在围管底部导气槽间的平台上，且由于鼓风量仅为 min条件下竖炉围管区域粉尘堆积情况.由图可 52m3·h-',实验发现较少的粉尘通过远端的导气槽 知，在粉剂喷吹初期(0~3min),粉剂在围管远端 入口进入炉内，大部分粉剂通过8~12"导气槽进入 12"导气槽开始有粉尘运动至围管底部的平台上，在 竖炉.9min时，7~13导气槽前端填充床中物料空 8”~17"导气槽前端填充床中有大量粉尘沉积，说明 隙己被粉剂堆满，沉积区向上发展并将导气槽出口 随着气体流量的增大，粉剂可随气流进入到竖炉远 堵塞，在围管内形成粉剂堆积区.相较图5鼓风量 端导气槽中.随着粉剂的继续喷吹，粉剂继续在填 65m3h1,排料速度7.29rmin-条件，t=9min时 充床中沉积，由于鼓风量的增大，粉剂在围管各导气周 恒等: COＲEX 竖炉围管堵塞位置及其演变过程的物理模拟 图 5 鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 7. 29 r·min － 1时粉尘堆积轮廓图 Fig． 5 Profile of the accumulation of dust at blowing rate of 65 m3 ·h － 1 and discharging rate of 7. 29 r·min － 1 图 6 为鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 8. 75 r· min － 1条件下竖炉围管区域粉尘堆积情况． 从图 6 可以看出，t = 1 min 时，大部分细小粉尘通过围管的 8# ～ 12# 导气槽进入竖炉内部( 图中红线标注区) ，这 与排料速度 5. 83 r·min － 1及 7. 29 r·min － 1时的喷粉 初始阶段较为相似，只是随着排料速度的加快，物料 下降速度增加，相应会对填充床初始空隙度有较大 影响． 随着排料速度的加快，导气槽前端填充床空 隙度亦变大，粉尘分布会变得较弥散，因此，在初始 阶段导气槽前端的沉积区变小． 随着粉剂的继续喷 吹，t = 6 min 时，导气槽前端的沉积区并没有继续长 大并向围管方向发展． 主要原因是由于排料速度的 加快，粉尘沉积区随物料向下运动的速度大于其向 上生长的速度． 随着粉剂的继续喷吹，炉内的粉剂 沉积区较难向上部导气槽出口发展，围管内不存在 粉尘堵塞的情况． 图 6 鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 8. 75 r·min － 1时围管粉尘分布 Fig． 6 Profile of the accumulation of dust at blowing rate of 65 m3 ·h － 1 and discharging rate of 8. 75 r·min － 1 实际生产过程中，随着熔炼率的逐渐提高，炉况 趋好，围管堵塞周期变长，发生粉尘堵塞的频率降 低． 通过不同排料速度下围管粉尘堵塞行为的物理 模拟亦发现，随着排料速度加快，炉内粉尘沉积后随 物料下降速度加快，围管内堵塞区减小甚至不存在 围管堵塞现象． 围管堵塞的初始位置为 AGD 架梁 圆管前段的 8# ～ 12# 导气槽出口． 2. 3 鼓风量对围管堵塞的影响 图 7 为鼓风量 52 m3 ·h － 1，排料速度 7. 29 r· min － 1条件下竖炉围管区域粉尘堆积轮廓图． 由图 可知，t = 3 min 时，从 8# 导气槽开始有粉尘运动堆积 在围管底部导气槽间的平台上，且由于鼓风量仅为 52 m3 ·h － 1，实验发现较少的粉尘通过远端的导气槽 入口进入炉内，大部分粉剂通过 8# ～ 12# 导气槽进入 竖炉． 9 min 时，7# ～ 13# 导气槽前端填充床中物料空 隙已被粉剂堆满，沉积区向上发展并将导气槽出口 堵塞，在围管内形成粉剂堆积区． 相较图 5 鼓风量 65 m3 ·h － 1，排料速度 7. 29 r·min － 1条件，t = 9 min 时 围管内形成的粉剂堆积区明显偏大，说明随着气体 流量的减小，粉剂较难被吹入到围管远端的导气槽 中，大部分粉尘通过近端导气槽进入竖炉． 因此，鼓 风量 52 m3 ·h － 1时，8# ～ 12# 导气槽鼓入粉剂流量高 于鼓风量 65 m3 ·h － 1时的粉剂流量，导致同一时刻围 管内粉剂堆积区增大． 随着粉剂的继续喷吹，围管 内的粉剂堆积区继续长大，由于围管 8# ～ 12# 导气槽 已经被粉尘堵塞，粉尘可被还原煤气吹入到围管远 端的导气槽中． t = 15 min 时，近端的 6# 、7# 以及远端 的 14# 、15# 导气槽煤气出口也相继被细小粉尘堵塞． 图 8 为鼓风量 78 m3 ·h － 1，排料速度 7. 29 r· min － 1条件下竖炉围管区域粉尘堆积情况． 由图可 知，在粉剂喷吹初期( 0 ～ 3 min) ，粉剂在围管远端 12# 导气槽开始有粉尘运动至围管底部的平台上，在 8# ～ 17# 导气槽前端填充床中有大量粉尘沉积，说明 随着气体流量的增大，粉剂可随气流进入到竖炉远 端导气槽中． 随着粉剂的继续喷吹，粉剂继续在填 充床中沉积，由于鼓风量的增大，粉剂在围管各导气 · 353 ·