Vol.18 No.2 刘应书等：高炉氧煤枪富氧喷煤氧煤混合特性 .119. 氧煤枪混合能力强.与其相比，GY-C型氧煤枪喷吹时，氧气旋流射流显著地加强了氧气、载 气及主流的混合，加快了氧气浓度在轴线方向的衰减.因此，氧煤枪出口附近的氧浓度不很 大，氧浓度沿轴线方向的变化较为平缓，达到均匀分布的截面到氧煤枪的距离约为5R. 2.3氧浓度等值线分布 1.0 图2为GY-A氧煤枪 在枪位1喷吹时氧气浓度 0.5 等值线，图内每一条对应 的氧浓度为某一定值的点 -0.5 所连成，等值线的疏密程 度反应了对应区域氧气浓 -1.o70 0.0 1.0 2.0 3.0 5.0 度变化的程度.由此可知， x/R 采用氧煤枪富氧喷吹，可 图2氧浓度等值线 以在氧煤枪出口附近一定范围内形成氧气浓度较高的区域即局部富氧区域，而且这个 区域沿着氧煤枪倾斜方向偏移，氧煤枪的枪位对局部富氧区域的位置有直接影响.当氧煤枪 在枪位1时，局部富氧区域靠近插枪口的直吹管壁面，而在枪位2时，该区域则靠近另一壁面. 比较之下，GY-B型氧煤枪喷吹时氧浓度等值线分布与GY一A型氧煤枪喷吹时基本相 同.而在采用GY一C型氧煤枪喷吹的情况下，氧浓度等值线分布较稀蔬，局部富氧区域增大， 3煤粉浓度分布特性 3.1直吹管横截面上煤粉浓度分布 图3为GY一A型氧煤枪在枪位喷吹时横截面上煤粉浓度分布.其它氧煤枪在各枪位喷 吹时的分布曲线与此基本相似.为了使结果具 有通用性，选择了平均煤粉浓度和直吹管半径 2.0m 分别对煤粉浓度和纵向距离作无量纲处理，由 图可知，在氧煤枪出口附近很小的区域内煤粉 1.5 浓度变化较大，而在离喷口一定距离后，很快 1.0 趋于均匀分布.在氧煤枪出口附近，从径向来 G 看，煤粉浓度在直吹管壁面附近的值很小，然 0.5 后在氧煤枪处迅速增大至最大值，再逐渐减 小，类似高斯分布.煤粉浓度的峰值沿着直吹管 0.0 -1.0 -0.5 0.0 0.5 轴线方向逐渐减小，且其位置逐渐偏离直吹管 rR 中心而靠近直吹管壁面.采用GY-B型氧煤枪喷 图3GY一A型氧煤枪喷次时横截面上的煤粉浓 吹时、出口附近的波形更明显，峰值更大，在 度分布R值：(1)133(2)267,34.67，（④）6.0 GY一C型氧煤枪喷吹的条件下，煤粉浓度虽呈波形分布，但其峰值减小，分布宽度增大，煤粉 浓度达到均匀的截面到喷口的距离减小. 此外，在枪位2喷吹时，煤粉浓度较高的区域偏近煤粉射流流向的壁面.这是由于煤粉射Vo l . 18 N O . 2 刘应 书等 : 高炉氧煤枪 富氧喷煤氧煤混合特性 氧煤 枪混 合 能力 强 . 与其相 比 , G Y 一 C 型 氧煤枪 喷 吹时 , 氧气 旋流射流显著地加 强了氧气 、 载 气及 主流 的混合 , 加 快 了氧气浓 度在 轴线方 向的衰减 . 因此 , 氧煤枪 出 口 附 近的 氧浓度 不很 大 , 氧 浓 度 沿 轴 线 方 向的变 化 较 为 平 缓 , 达 到 均 匀 分 布 的 截 面 到 氧 煤 枪 的距 离 约 为 S .R 2 . 3 氧 浓度 等值线分布 图 2 为 G Y 一 A 氧 煤枪 在枪位 1 喷吹 时氧气 浓度 等值 线 . 图 内每一条 对应 的 氧浓度 为某一 定值 的点 所 连成 . 等值 线 的疏 密程 度 反应 了对应 区域 氧气浓 度 变化 的程度 . 由此 可知 , 采 用 氧 煤 枪 富 氧 喷吹 , 可 毛 } l / 、 、 { / 之 邻 鬓攀少 : x /R 图 2 氧浓度等值线 以 在 氧 煤 枪 出 口 附 近 一定 范 围 内形 成 氧 气 浓 度 较 高 的 区 域 即 局 部 富 氧 区 域 , 而 且 这 个 区 域 沿着 氧煤 枪倾斜 方 向偏移 . 氧煤 枪 的枪位 对局部 富氧 区 域 的位置有 直接 影响 . 当氧 煤枪 在枪位 1 时 , 局部 富氧区域靠近插枪 口 的直 吹管壁面 , 而在枪位 2 时 , 该区域则靠近另一壁面 . 比较之下 , G Y 一 B 型氧 煤枪 喷吹时 氧浓度 等值 线分布 与 G Y 一 A 型 氧 煤 枪 喷 吹 时基 本 相 同 . 而在采用 G Y 一 C 型氧煤枪 喷吹的情况下 , 氧浓度等值线分布较稀蔬 , 局部 富氧 区域增大 . 3 煤粉浓度 分布特 性 3 . 1 直吹管横 截面 上煤粉 浓度 分布 图 3 为 G Y ` A 型氧煤 枪在枪 位 喷吹时横 截 面上煤 粉浓 度分布 . 其它 氧煤枪 在各 枪位 喷 一 辛 - 黔 .瓜认、 、 又扮_ . . 一 ó 0 ù勺Q .05.0 吹时 的分布 曲线 与此基 本 相 似 . 为 了 使 结果 具 有 通用 性 , 选择 了 平均煤 粉 浓 度 和 直 吹 管半 径 分 别对煤 粉浓 度和 纵 向距 离 作 无量 纲 处 理 . 由 图可知 , 在氧 煤枪 出 口 附近 很 小 的 区 域 内煤 粉 浓 度 变 化 较大 , 而 在 离 喷 口 一定 距 离 后 , 很 快 趋 于 均 匀分 布 . 在 氧 煤 枪 出 口 附近 , 从 径 向 来 看 , 煤 粉 浓 度 在 直 吹 管 壁 面 附 近 的值 很小 , 然 后 在 氧煤 枪 处 迅 速 增 大 至 最 大 值 , 再 逐 渐 减 小 , 类似 高斯分布 . 煤粉 浓度 的峰值 沿着 直吹价 轴线方 向逐 渐 减小 , 且其 位 置逐渐偏 离直 吹 管 中心 而靠近直吹管壁面 . 采用G Y 一 B 型氧煤枪喷 吹 时 , 出 口 附 近 的 波 形 更 明显 , 峰值更大 . 在 一 1 . 0 一 0 . 5 0 . 0 0 . 5 1 . 0 r R/ 图 3 G Y 一 A 型氧煤枪 喷次时横截面上的煤粉浓 度分布 刁刀 值 : (1) 13 , (2 ) 1 价 , (3) .4 以 (4) 丘0 G Y 一 C型氧煤枪 喷吹的条件下 , 煤粉浓度虽呈波形 分布 , 但其 峰值减 小 , 分 布宽度 增 大 , 煤粉 浓度 达到 均匀 的截面到 喷 口 的距 离减小 . 此外 , 在枪位 2 喷吹时 , 煤粉浓度较高 的区域偏近煤粉射流流 向的壁 面 . 这是 由于煤 粉 射