Improvements to Mixing of Natural Gas and Hot-Air Blast in the Air Tuyeres of Blast Furnaces with Thermal Insulation of the Blast Duct


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Using natural gas as an additional fuel in a blast furnace is known to reduce coke consumption during blast-furnace production. In a standard tuyere, the hot blast pushes the natural gas up against the surface of the blast duct, resulting in poor mixing between the natural gas and the hot blast, which in turn leads to incomplete combustion and pyrolysis of the natural gas. One approach for improving mixing between the natural gas and the hot blast is to modify the blast-channel geometry.

An engineering design solution was proposed, and the gas dynamics, thermal conditions, and stress/strain state of the air tuyere for this solution were analyzed via ANSYS modeling. Toroidal protrusions on an insert near the outlet of the air tuyere (swirlers) or on the gas inlet nozzle flange (rim) were considered; these protrusions also protect the insert against premature damage in areas subject to the most severe mechanical damage.

The following assumptions were made: The model scope includes both the fluid medium within the blast duct and the thermal insulation insert, i.e., this can be thought of as a conjugate heat exchange problem, and heat transfer to the cooling system water was taken into account using the generalized boundary conditions.

We show that modifying the insert geometry so that there is a protrusion on the working surface or installing a rim in the area where the insert starts to show damage, will increase mixing of the natural gas into the blast air and during combustion. This then increases the blast temperature at the tuyere outlet, which in turn increases the natural-gas flow rate and reduces coke usage. A similar result was achieved for wear on the insert.

Об авторах

A. Radyuk

Moscow Institute of Steel and Alloys (MISiS) National University of Science and Technology

Автор, ответственный за переписку.
Email: radjuk@rambler.ru
Россия, Moscow

S. Gorbatyuk

Moscow Institute of Steel and Alloys (MISiS) National University of Science and Technology

Email: radjuk@rambler.ru
Россия, Moscow

Yu. Tarasov

Moscow Institute of Steel and Alloys (MISiS) National University of Science and Technology

Email: radjuk@rambler.ru
Россия, Moscow

A. Titlyanov

Moscow Institute of Steel and Alloys (MISiS) National University of Science and Technology

Email: radjuk@rambler.ru
Россия, Moscow

A. Aleksakhin

Moscow Institute of Steel and Alloys (MISiS) National University of Science and Technology

Email: radjuk@rambler.ru
Россия, Moscow

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature, 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».