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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。