发布者：清源环保
发布日期：2011年11月10日由于高炉出铁，铁水由铁口流入铁沟，铁水和空气反应，在铁沟周围生成有害气体和粉尘。为了给操作人员刨造一个合乎卫生的工作环境，在现代高炉的设计中，这部分气体必须排出过滤。该过程有两个重要的方面。
存在的问题
当铁水和空气接触时，铁水表面氧化产生由很细的微粒组成的粉尘。出铁时化学处理铁水，产生有害气体。总之，铁沟中铁水流上方的空气由于辐射而被加热，随之携带了大量的粉尘和有害气体上升，冷空气从两侧补充进来。由于烟气与周围的空气紊流混合，所以烟尘上升的速度与烟气到热源的距离成反比。如果没有收集系统，烟气将停止上升并缓慢地降落到地面上。一般落到离铁沟较远的高炉操作者通常工作的区域。出铁场的强大气流加重了这种情况。
模 型
通常，流体动力学计算技术包括流体工况边界条件函数的模拟计算，例如几何形状限制、热源和压力源．对于这种 殊条件，作出了如图1所示由铁口烟罩和下渣烟罩组成的收集系统模型．正如在该初步设计中所看到的那样，按照现场要求该系统为泥炮和开口机提供了操作空间。烟气罩有一个垂直排出管，靠近出铁口，还有另一个较长的水平管道。
初步设计模拟了下述 佳的几何参数。与每单位表面积放热相对应，由表面热源模拟了铁水流。由于烟气收集系统的钢板将被铁水辐射加热，热源上面的气流进行了正常的对流。模型也模拟了和热空气的接触和辐射传热。考虑的其它 征是出铁口侧面气流参数和烟气收集系统两个出口的流量参数的湍流影响。由于烟尘颗粒很细，可以不考虑，因此 的流动介质，只是空气。
设计的质量主要取决于气流三维空问的方向和速度，压力和温度的分布及湍流能。设计的准则是清楚的；烟气收集系统周围环境中的空气必须排空，并且不允许烟气从系统中泄漏出去．对于不同侧面的气流速度，由通过铁口烟覃及其下面的气流来模拟。在规定的抽风速率下，如果出铁场的通风率过大，则烟气抽风系统的效率会降低．通过调节铁口垂幕的办法实现铁口罩的部分封闭，可轻而易举地减小通风率(垂幕的形式取决于泥炮和开口机的设计)。然而，由于混合物中受铁水加热的冷空气和环境冷空气的减少，必然提高烟罩内气流的温度．其结果使抽风系统的过滤设备承担很大的风险。
烟气排出系统的钢板必须水冷，以保护除尘系统和操作人员不受过高温度的影响。这对整个装置的费用有影响。图3示出在规定的边图3 铁口烟罩横断面内温度和气流速度分布t风建t 1．1Om／s)界条件下铁口烟罩内温度分布。在这种 殊的情况下，由于需要在侧面产生约2m／s的风速，所以仅用带小孔的侧扳对铁口罩做了部分封闭。这使得和厨围气流能充分混合。从另一方面来说，下密烟罩因为必须横向抽空，不能利用自然连接机构，为此适于侧面气流，因此要尽可能地封闭起来。
局部几何形状的 湍流的产生而言．局部几何形状是仅次于液体流速的一个 重要的原因．为了解决湍流问题，保持气流速度，和系统比较需要较高的压差。因此对于烟气排出系统内较小的湍流，有效的烟气排出系统需要的动力也小。这是整套排出系统总图的任务．即烟罩和过滤之间的距离要短，管道要平直等等。因此，排除湍流能够大量节能。在大多数情况下，对流体的一般感觉和理
解通常能够做出必要的修改．然而在某些情况下，这是不可能的，不得不通过做试验，或用计算机模拟进行修正。这需要很多时间，以便做出合格的设计。一在较短的时问内，包括使用计算机辅助 ，直接研究发现了一个合理的解决办法，目的在于自动的修改局部几何形状，以减少湍流。 之后，气流将变成层流或有较小阻力的准层流形式．该研究由 例表明，即铁口烟罩入口(图4)。入口气流的验证表明，再循环湍流多的地方正好在入口点上。如果铁口烟罩的抽风气流速度过低，则这部分反复再循环的烟气可从系统中逸出。计算机模型系统地改进了烟罩的几何形状，因此减少了入口的湍流。图5示出了采用的几何形状，其结果节约了5 抽力，提高了烟气排出系统的效率。设计排烟系统所需的时间已减少到两周．
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