氧气高炉煤气流分布的数值模拟

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文氧气高炉煤气流分布的数值模拟作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：郁肖兵邹宗树教授李强副教授东北大学材料与冶金学院钢铁冶金研究所硕士学科类别：工学钢铁冶金2014年6月论文答辩曰期：2014年6月25日2014年7月答辩委员会主席：沈峰满陈韧教授罗志国副教授东北大学2014年6月万方数据ADissertationinFerrousMetallurgyNumericalSimulationofGasDistribution

2、imUnoIasDistributioni。nOxygenBlastFurnacebyYuXiaobingSupervisor：ProfessorZouZongshuAssociateProfessorLiQiangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做

3、的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=亡■。恳。学位论文作者签名：—勿％傻日期：纱淝6·≯学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年耐学位论文作者签名：q彩彬．签字日期：例够6，妒导师签名：签字日期：万方数据垄!!盘

4、堂堑±望堡笙塞塑墨氧气高炉煤气流分布的数值模拟摘要氧气高炉炼铁是以全氧鼓风代替空气鼓风的炼铁新工艺。相比于传统高炉，氧气高炉无论是在能源结构上还是在环境保护方面，都具有无可比拟的优势。尤其是近年来，随着人们环境保护意识的提高，氧气高炉的研究越来越受到人们的关注。由于鼓风条件的改变，氧气高炉的冶炼条件发生了很大变化。无论是传统高炉还是氧气高炉，其内部的冶炼条件均与煤气流动密切相关。因此，研究高炉内部的煤气流动具有重要意义。本文根据高炉内部不同区域的空间结构，首先构造了高炉料柱模型，并以此为基础来研究

5、高炉内部的煤气流动。通过对模型的修正，研究了不同炉型参数的氧气高炉内部的煤气流动，绘制了停留时间分布曲线。并根据停留时间分布理论，计算了不同炉型对应的煤气流各流型比例，以反应器空间利用效率的大小，来选择较优的氧气高炉炉型。其次，针对较优的氧气高炉研究了软熔带对其内部煤气流动的影响。考察了不同的软熔带形状、不同的软熔带结构参数等对高炉煤气速度分布、压力分布的影响。研究发现V形，W形和倒V形软熔带对煤气流动的影响是不同的，其对煤气的影响范围主要集中在软熔带附近区域；软熔带夹角、高度、厚度等其他结构参数

6、也对煤气流动产生一定的影响。最后，使用模型研究了不同布料参数对氧气高炉煤气流动的影响。分别研究了炉料的批重、轴向粒度分布、径向粒度分布对高炉内部煤气流动的影响。研究发现，增加焦批会使高炉中心煤气速度增大，增大矿批会使高炉中心煤气速度减小；轴向粒度分布对煤气速度的影响不大，径向粒度分布对煤气速度产生明显影响。研究还发现改变布料参数的同时，会改变高炉内部的压力分布；不同的布料参数对应不同的影响规律。关键字：数学模型；氧气高炉：煤气分布；软熔带；布料制度；停留时间分布万方数据丕a堡盘兰塑±堂垡逾塞△坠!

7、!堕盟NumericalSimulationofGasDistributioninOxygenBlastFurnaceAbstractOxygenblastfurnaceisanewkindoftechnologyinironmakingindustry．Comparedtothetraditionalblastfurnaces，oxygenblastfurnacereplacesthecommonairwithalmosttotaloxygen．Therearemanyadvantagesofo

8、xygenblastfurnace．Notonlyinthestructureofenergybutalsointheaspectofenvironmentprotectionistheoxygenblastfurnacebetterthantheordinaryblastfurnace．Inrecentyears，withtheimprovementofenvironmentawarenessofpeople，moreandmoreattentionshavebeenpaidto