D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1980.02.014 北京钢铁学院学报 1980年第2期 高炉气流压强梯度场研究 及其理论和实际意义 炼铁散研室杨永宜 摘 要 煤气流影响高炉炉料及渣铁运动的基本力学因素不是热风（煤气）压强的艴对 值或总压差，而是压强梯度矢量场的性质。本文通过理论推导和实验论证压强梯度 是作用于炉料及渣铁的一种体积力，並证明局部压强梯度超过炉料容积重量是炉内 发生悬料的力学条件。对成渣带、风口循环区外以及渣铁滴落带的液相行为作了分 析。此外，压强梯度是描述流速场和压强场，建立高炉散料流体力学模型的重要杠 杆，面流体力学模型又是传热和传质模型的基础，从本研究得出指导生产的重要结 论。 高炉内溶态和固态炉料与煤气逆流运动的力学规律对高炉内热交换和以氧传递为主的传 质过程有密切联系，因而是支配高炉颗行和煤气热能、化学能利用的最根本规律。高炉要实 现计算机控制，全面自动化只能以这种研究作为基础。 一、煤气流压強梯度的物理力学性质 煤气流压强梯度的性质由于长期以来未被人认识，一直很少有人注意它。其实，它是一 个很重要的力学因素。从苏联的一些学者开始，到现在的一般教科书和文献，对高炉炉料下 降的力学条件仍引用和看成： F=(W料-F脑-F料)-△P×A=W效-△P·A (1) F一一炉料的剩余重量，即促使其下降的力，公斤， W料一炉料本身重量，公斤， F一炉墙对料柱的摩擦力，公斤， F料一不动或慢动部分对快动部分的阻力，公斤， △P一煤气流压差，公斤/米2， A一高炉平均截面积，米2。 建立力平衡方程(1)的人认为：当F=0,高炉发生悬料。这是把压差阻力当作作用于料 18北 京 钢 铁 学 院 学 报 1 9 8 0 年第 2 期 高 炉 气 流 压 强 梯 度 场 研 究 及 其 理 论 和 实 际 意 义 炼铁教研 室 杨永 宜 摘 要 煤气流 影 响高炉炉 料 及渣 铁运 动 的墓主力 学因素 不是 热风 ( 煤气) 压 强 的艳对 值 或总压 差 , 而是 压 强 梯度矢量场 的性质 。 本文通过 理 论 推导和 实验论 证压 强 梯度 是 作用 于炉料及喳铁 的一 种体积力 , 业证 明局部 压 强梯度超过 炉料容积重 量是 炉内 发 生悬 料的力学条件 。 对成渣 带 、 风 口 循环 区 外 以及渣 铁 滴落 带的液相 行为 作 了分 析 。 此 外 , 压 强梯度是 描 述流速 场 和压 强 场 , 建立 高炉散料流体 力学模型 的重 要杠 杆 , 而 流 体力学模型 又 是传 热和 传质模型 的基 础 , 从本研 究得 出指导生产的重 要 结 论 。 高炉内溶态 和固态 炉料 与煤气逆流运 动的力学规律对高炉内热 交 换 和以氧传递为主 的传 质过程 有密切 联系 , 因 而是 支配 高炉顺行 和煤 气热能 、 化学能利 用的最根 本规 律 。 高炉 要 实 现计算机控 制 , 全 面 自动 化只 能 以 这 种研究作为基础 。 一 、 煤气流压 弦梯度 的物理 力学性 质 煤 气流压 强梯度的 性质由于 长期 以 来未被人认识 , 一 直很少 有人 注意它 。 其实 , 它是 一 个很 重要 的力 学因 素 。 从苏 联 的一 些学者开始 , 到现在 的一 般教 科书和文献 , 对 高炉炉料下 降的力学 条件仍 引用和 看 成: F 二 ( W 料 一 F 脑 一 F 钊 ) 一 △ P x A 二 W 效 一 △P · A ( 1 ) F 一 一炉 料的剩 余 重量 , 即促 使其下降的力 , 公斤 ; W料 — 炉 料本身重 量 , 公斤 , F 脑 — 炉墙对料柱 的摩擦 力 , 公斤 , F 料 — 不动或 慢 动部分 对快 动部分 的阻 力 , 公 斤 , △P — 煤气流压 差 , 公 斤 /米 2 , A — 高炉 平 均截 面积 , 米 2 。 建 立力平衡 方程 ( 1 )的人认为 ; 当F 二 。 , 高炉发生 悬料 。 这是把 压差 阻力当作作用 于料 1 8 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1980. 02. 014