废塑料入炉喷吹的数值模拟研究.pdf

《废塑料入炉喷吹的数值模拟研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo1．35No．1冶金能源Jan．2016ENERGYF0RMETALLURGICALINDUSTRY废塑料入炉喷吹的数值模拟研究董树史岩彬耿啸(齐鲁工业大学)摘要基于高炉喷吹混合燃料的方法，探究废塑料作为燃料在高炉内的作用。以某2536m高炉为研究对象，将喷人的煤粉及塑料作为粉相，分析混合燃料的水分、灰分、挥发分和固定碳等化学指标，采用高炉高温区热平衡分析法，计算高炉单一喷吹和}昆合喷吹条件下的焦比，对高炉内喷吹过程进行模拟研究。计算机模拟结果表明，将煤粉与废塑料混合喷吹降低了高炉焦比，提高了煤的利用率。关键词高炉废塑料混合喷吹Numericals

2、imulationofwasteplasticinjectioninblastfurnaceDongShuShiYanbinGengXiao(QiluUniversityofTechnology)AbstractBasedonthemethodofblastfurnaceinjectionthemixingfuel，theeffectofwasteplasticsasfuelinblastfurnaceinjectionwasexplored．The2536mblastfurnaceasanexample，consideringthepulverize

3、dcoalsandplasticsaspowderphase，moisture，ash，volatileandfixedea~onetc．Thehightemperaturezoneofblastfurnaceheatbalanceanalysismethodwasusedtocalculatethecokeratioofsingleinjectionandmixinginjection，andtheprocessofblastfurnaceinjectionwasstudied．Com-putersimulationresultsshowthatth

4、emixtureinjectionofpulverizedcoalandwasteplasticreducecokeratioandimprovetheutilizationrateofcoa1．Keywordsblastfurnacewasteplasticsmixedinjection废塑料对环境造成的污染分为“视觉污染”炉喷吹用煤是由有机物和不可燃水分及无机灰分和“潜在危害”两方面。“视觉污染”是指散落构成的，有机物在受热时会析出挥发分，挥发分在自然界中的塑料废弃物对城市环境、景观的破析出后，剩余物称为半焦或残焦，主要成分是固坏，如散落在自然环境

5、、铁道两旁、江河湖泊的定碳。高炉喷吹对煤的化学性能有一定的要求，聚苯乙烯发泡塑料餐具，漫天飞舞或悬挂枝头的高炉混合喷吹同样对煤与废塑料的混合物的化学薄塑料袋，给人们的视觉带来不良刺激。社会上性能有一定的要求J。己经对塑料的“视觉污染”有了比较深刻的认针对高炉内的喷吹过程进行数值计算和计算识。“潜在危害”是指塑料废弃物进入自然环境机模拟，将喷人煤粉和废塑料作为粉相进行研后难以降解而带来长期的深层次环境问题。¨J究，得到混合喷吹的焦比、回旋区内的温度、将废塑料作为燃料与煤粉混合再向高炉内喷0：的质量分布、CO的质量分布和CO的质量分吹，有效地处理了废塑料对

6、环境的污染J。高布等结果。国家自然科学基金，编号21203112；济南市高校院所自主创新计划，编号201401227。l高炉喷吹煤与废塑料混合燃料的理论分析收稿日期：2015—09—15董树(1989一)，硕士生；250353山东省济南市。1．1废塑料的成分分析冶金能源Vo1．35No．112ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYJan．2016塑料的主要化学成分是高分子碳氢化合物，50％左右。塑料大致组成如表1。密度一般很小，仅为钢的14％～25％，铝的表1塑料的组成对聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)进行裂解4、5的烃类含量随温度

7、升高而降低，这是由于反应，并分析反应后产物的成分(见表2)。由烃类发生二次反应，裂解为低碳数的烃类。裂解表2可知，对PE、PP而言，气体收率随温度升气体中重成分含量降低而轻成分含量相对升高，高而增加；裂解气体中，氢气、甲烷、乙烷、乙且同一碳数的烯烃含量高于相应的烷烃。烯、丙烷、丙烯含量随温度升高而增加，碳数为表2热解温度与气体收率和成分的关系％1．2高炉混合喷吹条件下的焦比计算200℃，混合燃料的燃烧性能较好J。高炉的以2536m高炉2005年热平衡测定基础数据实际喷煤比为112kg／t，因此，在计算喷吹煤与为依据，计算喷吹煤和废塑料}昆合燃料条件废塑

8、料混合燃料条件下的焦比时，煤比定为下的焦比。其中高炉利用系数77=2．37t／(md)；84k