烧结热风循环罩数值模拟与结构优化

摘要

为解决热风分布不均与罩内回流的问题,以首钢京唐500 m^(2)烧结机热风循环系统的热风循环罩为研究对象,应用计算流体力学方法对其进行分析和优化。对热风循环罩原结构的流场数值模拟结果表明,热风从水平方向进入罩内后集中在来流方向远端一侧,来流方向近端一侧出现低速回流区,罩内热风分布严重不均,进入料面热风的最大速度达到了6.36 m/s,热风速度的方差达到了3.27。针对原结构缺陷,研究了进气口、导流板和整流花板的结构特征,提出了最优改进方案,即将原有方形进气口改进为扩散型进气口、原有单一垂直方向导流板改进为垂直和水平方向的低阻型导流板并新增整流花板及导流筒。改进后的流场仿真结果表明,进入料面热风的最大速度为2.82 m/s,热风速度的方差为0.30,相比原结构分别降低了55.7%和90.8%,使得水平来流热风能垂直进入料面,消除了热风偏向和低速回流问题,并为热风或烟气循环系统与燃气喷加系统在烧结机上的耦合使用创造了条件。