摘要：为解决目前钢包烘烤周期长、能耗高、氮氧化物(NOx)排放分布不均的问题，本研究提出了纯氧分级助燃钢包烘烤新工艺。采用流体动力学软件Fluent，基于标准k-ε湍流模型，结合涡耗散燃烧模型和P-1辐射模型，构建了钢包烘烤过程中燃烧、流动及传热的三维数学模型，系统对比分析了纯氧分级助燃与传统纯氧助燃两种烘烤方式下钢包内部温度场、内衬温度及NOx的分布特征。结果表明，采用纯氧分级助燃烘烤方式，火焰形态更粗短，燃烧域平均温度在5 h内即可达到1 910 K，烘烤时间较传统工艺节省约5 h；钢包底部温度波动显著减小，稳定维持在高温区间，烘烤6 h时温度接近耐火材料极限耐受温度；钢包内衬工作层温度分布均匀，升温速率达到100.6 K/h；NOx平均浓度较传统纯氧助燃工艺降低56.4%，因此纯氧分级助燃烘烤方式具有显著的环保优势。
文章目录
1 模型建立
1.1 数学模型
1.2 物理模型
2 结果与讨论
2.1 模型验证
2.2 包内温度场分布对比
2.3 包底温度对比
2.4 钢包内衬壁面温度对比
2.5 污染物NOx分布对比分析
3 结论
