4。1 炉内温度场的分析 23

4。2 探究空气过剩系数对燃烧的影响 24

4。3 空气过剩系数对温度场浓度场的影响 24

4。5 本章小结 28

结 论 29

致 谢 30

参考文献 31

1。1 选题的意义

第一章 绪论

随着经济建设的进步，对钢铁的供求需要增大，钢铁行业不断地增大产量，多年 炼铁总量世界最多。在产量增加的同时炼铁技术水平也在不断地提高，但是高炉热风 炉的温度并没有显著提高。热风炉热风温度越高，则炼铁的技术水平越高，同时热风 炉所能达到的温度越高，经济效益越高。通过查阅资料我们可以了解到，我们国家炼 铁行业的风温虽然有着不断进步，但是与日本俄罗斯等国家的最高水平还是有不小的 差距。我们国家所能达到的最高风温和俄罗斯日本等国家先进水平还有 50℃的差距， 并且大多数的中小高炉风温水平更加的低。50℃的差距非常大，在产量上就要比别人 少 1。5％到 2％，而且焦比高出了 12。5kg/t，可见我们国家炼铁效率比先进水平查了太 多，这严重影响炼铁时的节能减耗和喷煤比，提高热风炉的温度是我们现在亟待解决 的问题之一[1][2]。

通过查阅资料了解到热风炉通过送风供给高炉的热量约占炼铁生产能耗的 25%， 而热风炉所消耗的高炉煤气约占高炉生产所使用煤气的 40%，热风炉占用了巨大的资 源，所以提高能源利用率并且节约资源非常重要[3][4]。 由于以煤气作为能源，热风炉 具有显著的经济效益。由上文得到：提高热风炉风温可以增加产量，提高热效率，降 低焦比。热风炉的热效率非常重要，进一步提高我国高炉热风炉的风温，不断改进热 风炉的相关技术，意义重大。

由于以煤气作为能源，热风炉具有显著的经济效益。由上文得到：提高风温是高 炉降低能耗、生铁优质、提高产量和降低成本的有效措施，因此，进一步提高我国高 炉的风温水平，不断改进热风炉的相关技术，具有非常重要的现实意义。提高风温可 以通过提高煤气热值、优化热风炉及优化送风管道的结构、预热煤气和预热助燃空气、 改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结 构是提高热风炉热效率并且延长其寿命，进而提高风温的有效途径之一。文献综述

热风炉是高炉生产的重要设备之一，它提供给高炉的热风风量以及风温直接影响 到高炉炼铁的产量、质量和能源消耗。现代高炉普遍采用的蓄热式热风炉。它的工作 原理是先在格子砖内贮存热量后，再将热量传递给鼓风[5]。随着炼铁技术的不断进步 以及高炉对热风炉热风温度和稳定性要求的不断提高，蓄热式热风炉的结构形式也在不断演变并向高温长寿的方向不断发展，根据燃烧器所处位置不同，从最早的内燃式 热风炉到外燃式热风炉，再到现在的顶燃式热风炉[6]。顶燃式热风炉以其优越的性能， 占地面积小，投资小等优点正在逐渐取代，内燃式热风炉，外燃式热风炉。

我国的钢铁行业现在不景气，经历了高速发展期之后，现在产能过剩，并且由于 原材料和燃料的涨价，成本提高了很多，进一步压缩了钢铁行业的利润。所以降低成 本提高能源利用率是我国炼铁行业所面临的首要问题。提高热风炉的风温可以获得更 高的经济效益。同时火焰长度越短，可以延长格子砖的寿命，采用短焰燃烧可以延长 热风炉的寿命，这也具有重要的现实意义[7]。在炼铁过程中，格子砖是非常重要的部 分，热风炉通过格子砖来蓄热，又通过格子砖来加热冷风。但是格子砖在炼铁过程中 很容易遭到火焰的破坏。格子砖的结构较为复杂，如果破坏修复的工程浩大，而且一 旦高炉停工将会带来极大的经济损失。所以从长久使用热风炉的角度考虑，炉内风温 提高是一方面，延长热风炉的使用寿命也很重要。本文的模拟实验的重点也就是延长 热风炉的寿命，以及尽可能提高热风炉的高炉风温。