冯研卉-干熄炉料钟布料的实验研究

Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20干熄炉料钟布料的实验研究报告人:刘志成指导教师:张欣欣教授冯妍卉副教授Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20目录一、干熄焦工艺流程二、课题提出的背景三、实验准备四、实验方法五、实验数据处理结果六、结论Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20一、干熄焦工艺流程Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20二、课题提出的背景随着干熄焦装置额定容积的不断扩大，焦炭在干熄炉内布料不均已成为干熄焦技术需要解决的关键问题之一。为此，本文开展了干熄炉料钟布料的实验研究。考察了料钟尺寸和料线深度对布料后的焦炭下落轨迹、焦炭堆积料面形状和粒度分布的影响。Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20▪实验装置示意图和照片储料槽Hopper段料钟段预存段Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20根据国内外料钟直径与炉喉半径的比值关系及料钟倾角的经验值，结合均匀设计方法得出料钟的因素水平表如下：▪料钟的均匀优化设计三、实验准备水平因素123直径（D）344mm522mm700mm角度（α）420500580Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20均匀设计法舍弃了正交方法的“整齐可比”的特性，而是让试验点在试验范围内充分“均匀分散”。得到如下的均匀设计表：因素料钟号直径（毫米）角度（度）134442252250370058料钟的均匀优化设计2*33UDept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20▪实验用的料钟料钟的均匀优化设计Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20▪底板示意图▪底板设计Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20▪实验次数的优化设计料钟的参数和底板的高度是影响实验的两个主要因素，底板高度选择四个水平，用正交方法进行设计，得如下正交表因素试验号料线深度料钟111211312413521622Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/207228239311032113312331341144215421643考虑到实验的复现性，至少要做24次实验。实验次数的优化设计Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20▪实验所用焦炭的准备实验所使用的焦炭是上海宝钢焦化厂已经进行过初次分级的，焦炭的粒度及比例参数如下表所示：粒度(mm)比例(%)2525〜4040〜6060〜808013.737.2036.5328.8723.6725.2711.6043.2024.3315.6032.276.4040.8729.7320.7343.676.4739.3327.3323.2052.949.2733.6026.8027.40平均48392821Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20实验装置是把国内某钢厂125t/h干熄炉的预存段按1:2.5缩小制成的。根据相似原理，实验所使用的焦炭也要按1：2.5比例缩小，经过筛分和测量后的焦炭物性如下：筛分直径（mm）当量直径（mm）可视密度（kg/m3）堆密度（kg/m3）空隙率ε（%）〈106.921072.75539.6749.6910〜1612.591072.75555.7548.1916〜2419.591072.75564.5847.3724〜3230.111072.75540.8749.5832〜4037.211072.75528.2550.76实验所用焦炭的准备Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20四、实验方法料流轨迹：“摄像法”和“打杆法”料面形状：手动料面测量仪粒度分布：取样的方法Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20实验数据处理结果Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20六、结论①比较三种料钟布料，小料钟条件下焦炭的落点位置靠近炉中心，中料钟的落点位置大约在半径二分之一处，大料钟的落点位置靠近炉墙。②对于同一种料钟布料，随着料线深度的降低，堆积形成的料峰向干熄炉中心方向移动；对于不同料钟的同一料线深度，小料钟料峰靠近炉中心，中料钟料峰位于干熄炉径向的中间部位，大料钟料峰靠近炉墙。③布料后的焦炭粒度平均值小于布料前的，从总体上来看，粒度平均值的最小值出现在下落点附近；④比较三种料钟可见，采用中料钟进行布料更有利于干熄炉生产。Dept.ofThermalEngineeringSME-USTB2019/11/20谢谢大家！