氧氣高爐煤氣流分布的數(shù)值模擬

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1、萬方數(shù)據(jù)分類號UDC密級學(xué)位論文氧氣高爐煤氣流分布的數(shù)值模擬作者姓名：指導(dǎo)教師：申請學(xué)位級別：學(xué)科專業(yè)名稱：論文提交日期：學(xué)位授予日期：評閱人：郁肖兵鄒宗樹教授李強(qiáng)副教授東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院鋼鐵冶金研究所碩士學(xué)科類別：工學(xué)鋼鐵冶金2014年6月論文答辯曰期：2014年6月25日2014年7月答辯委員會主席：沈峰滿陳韌教授羅志國副教授東北大學(xué)2014年6月萬方數(shù)據(jù)ADissertationinFerrousMetallurgyNumericalSimulationofGasDistribution

2、imUnoIasDistributioni。nOxygenBlastFurnacebyYuXiaobingSupervisor：ProfessorZouZongshuAssociateProfessorLiQiangNortheasternUniversityJune2014萬方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做

3、的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝=亡■。懇。學(xué)位論文作者簽名：—勿％傻日期：紗淝6·≯學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時間為作者獲得學(xué)位后：半年口一年口一年半口兩年耐學(xué)位論文作者簽名：q彩彬．簽字日期：例夠6，妒導(dǎo)師簽名：簽字日期：萬方數(shù)據(jù)壟!!盤

4、堂塹±望堡笙塞塑墨氧氣高爐煤氣流分布的數(shù)值模擬摘要氧氣高爐煉鐵是以全氧鼓風(fēng)代替空氣鼓風(fēng)的煉鐵新工藝。相比于傳統(tǒng)高爐，氧氣高爐無論是在能源結(jié)構(gòu)上還是在環(huán)境保護(hù)方面，都具有無可比擬的優(yōu)勢。尤其是近年來，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識的提高，氧氣高爐的研究越來越受到人們的關(guān)注。由于鼓風(fēng)條件的改變，氧氣高爐的冶煉條件發(fā)生了很大變化。無論是傳統(tǒng)高爐還是氧氣高爐，其內(nèi)部的冶煉條件均與煤氣流動密切相關(guān)。因此，研究高爐內(nèi)部的煤氣流動具有重要意義。本文根據(jù)高爐內(nèi)部不同區(qū)域的空間結(jié)構(gòu)，首先構(gòu)造了高爐料柱模型，并以此為基礎(chǔ)來研究

5、高爐內(nèi)部的煤氣流動。通過對模型的修正，研究了不同爐型參數(shù)的氧氣高爐內(nèi)部的煤氣流動，繪制了停留時間分布曲線。并根據(jù)停留時間分布理論，計算了不同爐型對應(yīng)的煤氣流各流型比例，以反應(yīng)器空間利用效率的大小，來選擇較優(yōu)的氧氣高爐爐型。其次，針對較優(yōu)的氧氣高爐研究了軟熔帶對其內(nèi)部煤氣流動的影響?？疾炝瞬煌能浫蹘螤?、不同的軟熔帶結(jié)構(gòu)參數(shù)等對高爐煤氣速度分布、壓力分布的影響。研究發(fā)現(xiàn)V形，W形和倒V形軟熔帶對煤氣流動的影響是不同的，其對煤氣的影響范圍主要集中在軟熔帶附近區(qū)域；軟熔帶夾角、高度、厚度等其他結(jié)構(gòu)參數(shù)

6、也對煤氣流動產(chǎn)生一定的影響。最后，使用模型研究了不同布料參數(shù)對氧氣高爐煤氣流動的影響。分別研究了爐料的批重、軸向粒度分布、徑向粒度分布對高爐內(nèi)部煤氣流動的影響。研究發(fā)現(xiàn)，增加焦批會使高爐中心煤氣速度增大，增大礦批會使高爐中心煤氣速度減小；軸向粒度分布對煤氣速度的影響不大，徑向粒度分布對煤氣速度產(chǎn)生明顯影響。研究還發(fā)現(xiàn)改變布料參數(shù)的同時，會改變高爐內(nèi)部的壓力分布；不同的布料參數(shù)對應(yīng)不同的影響規(guī)律。關(guān)鍵字：數(shù)學(xué)模型；氧氣高爐：煤氣分布；軟熔帶；布料制度；停留時間分布萬方數(shù)據(jù)丕a堡盤蘭塑±堂垡逾塞△墜!

7、!墮盟NumericalSimulationofGasDistributioninOxygenBlastFurnaceAbstractOxygenblastfurnaceisanewkindoftechnologyinironmakingindustry．Comparedtothetraditionalblastfurnaces，oxygenblastfurnacereplacesthecommonairwithalmosttotaloxygen．Therearemanyadvantagesofo

8、xygenblastfurnace．Notonlyinthestructureofenergybutalsointheaspectofenvironmentprotectionistheoxygenblastfurnacebetterthantheordinaryblastfurnace．Inrecentyears，withtheimprovementofenvironmentawarenessofpeople，moreandmoreattentionshavebeenpaidto