针对电炉炼钢工艺过程产生大量高温含尘烟气的问题,研究了高温烟气流场特性、排风罩性能及其优化方法。结合炼钢现场的测试分析,采用数值模拟的方法,在分析原排风系统流场特性的基础上,分析了排风罩的开口率、排风系统风量配比和排风罩安装高度3个因素对排风罩性能的影响。同时进行了正交试验设计,确定3个因素的主次顺序以及最优组合。研究结果表明:随着侧吸罩罩口开口率的增大,排风罩的捕集效率呈现先增大后减小的趋势,罩口开口率存在一个最优值;增大排风系统中距离热源近的排风罩的风量配比,捕集效率先增大后减小,侧吸罩风量配比存在一个最优值;在某一个侧吸罩安装高度范围内,随着侧吸罩安装高度的增加,排风罩的捕集效率增加。3个影响因素主次顺序为风量配比、安装高度、开口率,当以最优组合进行模拟时,捕集效率可达到63.95%。 传输模型有效性验证为验证数值模拟所使用的组分传输模型，将本文的数值模拟计算结果与前人的实验测量值［１８］进行对比。模拟工况设置与前人实验［１８］一致，具体设置如下：送风速度为０．１９ｍ／ｓ，送风温度为２４．８℃，环境背景温度为２５．９℃，排风温度为２６．５℃，排风速度为４ｍ／ｓ本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  。炼钢电炉高温烟-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机图３为实验与数值模拟污染物浓度竖直分布对比，其中Ｚ为距热源水平断面的轴心高度，Ｈ为房间高度，ω为轴心某高度的污染物ＣＯ质量分数，ωｍ为热源轴心处ＣＯ质量分数最大值。图３实验与数值模拟污染物浓度竖直分布对比由图３可以看出：数值模拟计算结果与实验数据最小误差为０．９０％，最大误差为２６．９％，平均误差为１２．７８％，两者变化规律基本一致，所以本文所采用的组分传输模型是可行的。２排风罩的流场分析及优化２．１原排风系统的流场分析原排风系统由２组侧吸罩组成，总排风量为６１万ｍ３／ｈ。在实际中，作业环境的温度和浓度对工人影响最大，是主要的控制参数。由于在实际炼钢过程中，电炉处在一个相对封闭的空间，几乎没有侧向风的影响，因此可以忽略其带来的影响。本文通过选取温度场和浓度场三维云图、ｙ＝６．６５５ｍ截面和ｘ＝１１．８５５ｍ截面进行流场分析，并给出轴心处温度、浓度变化规律图（见图４～７）。由图４，５可知：在电炉炼钢厂房，污染源（热源）的上方存在明显的温度和浓度分层，炼钢电炉高温烟-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com