轉(zhuǎn)爐煤氣環(huán)縫洗滌器多相流動(dòng)流動(dòng)阻力特性研究.pdf

1、隨著鋼鐵冶金行業(yè)向大容量方向發(fā)展，國內(nèi)近幾年新建的不少中大型煉鋼轉(zhuǎn)爐所采用的傳統(tǒng)OG(Oxygen Converte Gas Recovery)系統(tǒng)已經(jīng)暴露出不少的缺點(diǎn)。新OG系統(tǒng)以低能耗、高凈化效率的特點(diǎn)，具有廣闊市場前景。但新OG系統(tǒng)為國外技術(shù)，國內(nèi)對其關(guān)鍵技術(shù)還沒能很好的掌握，必須進(jìn)行消化移植，并加以研究，做出國內(nèi)自己的新裝置，以達(dá)到有效治理污染、節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品市場競爭力的目的。
　　本課題針對新OG系統(tǒng)的關(guān)鍵部件—環(huán)縫

2、洗滌器內(nèi)的氣、液、固三相復(fù)雜流動(dòng)問題建立了物理、數(shù)學(xué)模型。在Gambit中對計(jì)算區(qū)域進(jìn)行多塊混合、非均勻六面體單元網(wǎng)格劃分，應(yīng)用Fluent求解器對該模型進(jìn)行了數(shù)值求解。對于環(huán)縫洗滌器內(nèi)湍流流動(dòng)的三維控制微分方程，采用Baliga&Patankar提出的控制容積有限元法進(jìn)行求解，控制方程的對流項(xiàng)采用Rhie和Chow提出的二階上風(fēng)格式進(jìn)行離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用線性插值多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算。速度和壓力耦合采用SIMPLE算法處理。求解過程中，針對氣液

3、兩相相互作用的理想可壓縮流動(dòng)計(jì)算難于收斂的特點(diǎn)，采用較小的欠松弛因子(ω=0.1~0.2)以及逐漸加大煤氣流量的方法保證迭代收斂。
　　針對新OG系統(tǒng)對轉(zhuǎn)爐環(huán)縫洗滌器一系列工況進(jìn)行了大量的數(shù)值模擬計(jì)算，得到不同工況下轉(zhuǎn)爐環(huán)縫洗滌器內(nèi)多相流動(dòng)的阻力特性數(shù)據(jù)，揭示了轉(zhuǎn)爐環(huán)縫洗滌器內(nèi)多相流場特性和各個(gè)影響因素(行程、煤氣流量、水氣比等)對阻力特性的影響規(guī)律；在此基礎(chǔ)上根據(jù)相似性原理對轉(zhuǎn)爐環(huán)縫洗滌器內(nèi)阻力特性進(jìn)行了深入分析，推導(dǎo)出轉(zhuǎn)爐環(huán)縫