转炉氧枪聚合射流的数值模拟

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氧枪是现代炼钢过程的关键设备,其性能直接影响着炼钢的质量,而氧枪的使用效果取决于氧枪喷出的氧气射流的特性。聚合射流技术是上世纪末由美国的普莱克斯公司开发的为炼钢提供氧气的一种新技术,该技术在电炉上的应用已经较为成功,但在转炉炼钢上(占炼钢总产量的大部分)的应用技术还不够成熟。本文以转炉多孔氧枪的聚合射流仿真为主要内容,具体研究了传统转炉多孔氧枪射流和转炉多孔氧枪聚合射流的流动特性。本文采用数值模拟的方法,利用仿真流体的专用软件FLUENT,主要讨论了电炉上用的单孔氧枪射流特性和转炉上用的多孔氧枪射流特性。具体模拟了不同类型的氧枪射流在不同的操作压力、环境温度等参数下的流动流场特性,模拟并分析了加上伴随流后的聚合射流的流动状态,分析了转炉多孔氧枪应用聚合射流技术的特点和注意事项。通过模拟和分析总结了聚合射流的基本特性,归纳了氧枪射流在滞止压力、环境温度、伴随流压力等因素发生变化时,射流特性变化的规律。本文的特点是经过模拟得出了多股射流的无明显核心区特性和多股射流向中心偏移的特性,本文重点模拟了聚合射流技术在转炉多孔氧枪上的应用,并对其优缺点进行了分析,为今后聚合射流技术在转炉上的应用提供了理论参考。
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