对硅碳棒电炉传热进行分区域建模计算
硅碳棒电炉炼钢消耗的能量是庞大的,因此,控制总能量的输人具有显著的降本效益。发表的公式,考虑了含铁原料、基于造渣料、气体燃料、氧气消耗、能量损失以及出钢温度和钢时问等因素对超过50个硅碳棒电炉的数据进行统计,建立新的能量离求公式,所示,并在CMH的直流炉进行一验证,结果显示在密封条件,电耗平均计算误差仅为29 kw"t,如图用文献数据,对上述公式进行了验证,从热力学和能量平衡角度等理论层面出发,探究了各因素对能量需求的影响,并给出其经验参数取值范围,如表所示。
提高传热效率能有效节约成本,考虑了化学反应、辐射传热、对流传热等因素,对硅碳棒电炉传热进行分区域建模计算,如图所示,建立起一套比较全面的硅碳棒电炉传热模型等一基于CA1I模型,建立适用于电弧炉<EAF)的电弧模型来进行传热优化,如图4所示,该模型包括更多的热传递机制的计算,n辐射、对流和电子流,以及对电弧能量分布的估算,提高了对硅碳棒电炉电极区域能量的计算精度。也通过数学模型计算了直流硅碳棒电炉中电弧的传热情况。直接对一传热效率进行模拟,采用努塞尔数来计算传热效率,如式(1)所示,式中戈,为努塞尔准数,K为系数,Lc为特征长度,其算法简单,计算时问非常短,可以在在线模型环境中使用,并且所得结果与其他实际研究和理一论研究具有很高的相似性,如图所示。
在硅碳棒电炉的热量传递中,辐射传热占有重要地位。把硅碳棒电炉简化为几个表面简单的区域,如图所示,炉顶视为一个圆顶,熔池是一个圆盘,废钢表面是圆锥体,炉壁是一个圆柱体,并基于这些表面的空间关系,计算视角因子、辐射传热的影响,引入效率因子来.表述泡沫渣对辐射传热效率的影响后续较多的学者也基于此进行改进,建立辐射传热模型基于吧关于辐射的计算进行改进,考虑电极区域的对流及辐射传热,气相及尘埃负荷的发射率、吸收率和透射率,并且对视角因子的计算进行了简化,更精准的计算硅碳棒电炉内的辐射热传递。
炉气热量约占总量的200,对其传热进行研究是具有实际价值的。通过模块化单元(例如:烟气水冷管路、沉降室、二次燃烧室、喷雾冷却器、混合室、风机和过滤器)的方法,基于质量能量守恒定律,计算了烟气的实时温度、成分,并与二业数据对比,如图所示,取得较好效果。以及基于他们的模型改进的的模型,都研究了烟气的模拟,只是后者的模型额外考虑了H.,0,HZCH,模拟结果如图所示此外,采用一种PcM容器,提高了能量回收能。http://www.zbqunqiang.cn/
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