CFD数值模拟在气体喷吹冶炼中的应用

摘要

随着熔池熔炼技术的发展,气体喷吹技术在金属冶炼过程中受到广泛应用.计算流体力学(CFD)模拟能够有效捕捉炉内的流动参数,并弥补物理实验中的一些不足,为科研提供新型研究方法.气体喷吹冶炼过程搅拌强度高、反应速度快、传质效果好，能够为炉内化学反应提供了良好热力学和动力学条件。目前比较适合气液多相流运动的模型是VOF模型，更符合炉内不规则运动的湍流模型是Realizablek-ε模型。CFD数值模拟在描述冶金炉内的流动及混合现象、研究气体射流特性和气泡特点、改进喷枪结构、优化工艺、开发新型设备等方面运用广泛，为促进科研工作者或者工厂实际操作者能够更好的理解冶金反应过程提供更多的理论依据。系统而深入地研究气体喷吹冶炼时冶金炉内本体的传输行为、界面的化学反应、边界层内的传输现象、复杂的耦合现象（流动传热、气泡流、炉壁腐蚀等），是CFD模拟气体喷吹冶炼金属过程的发展趋势。