相似冷态模型研究氧气高炉炉内气-固两相流

摘要

为适应钢铁工业节能减排,氧气高炉炼铁工艺具有广阔应用前景,本研究内容结合氧气高炉炉身喷吹循环煤气特点,建立了氧气高炉相似冷态模型.通过一系列相似准数,确定实验条件和参数,后续对氧气高炉炉条件下炉料运动规律进行了研究.主要研究了氧气高炉条件下炉料运动规律及批重大小(料层数量)和炉身喷吹煤气量占总煤气量之比对炉内炉料运动的影响.结果表明,氧气高炉内炉料运动大致分为四个区域:静止区、炉身上部活塞流动区、汇聚快速流动区和类静止区.在炉内,随着界面层数的减少,对死料柱以及炉缸和炉腹壁面附近的汇聚流动区影响较大,对活塞流动区影响不大;而且随着炉身喷吹煤气所占比例的增加,死料柱得形状也发生了明显的变化,有向瘦高方向发展的趋势.所得结果为后续氧气高炉DEM-CFD耦合数学模型的建立提供基础数据和验证方法.