富氧底吹熔炼炉内气液两相流动的数值模拟

摘要：

以某公司的富氧底吹熔池熔炼炉为原型,运用数值模拟的方法对炉内氧气-铜锍两相流动进行三维瞬态模拟,研究炉内气泡主要参数、气含率分布规律、氧枪出口附近压力变化以及液面波动情况.并借助于高速摄像仪设备,对水模型实验中气泡形成、合并、变形及破碎过程进行研究,所得结果与模拟结果进行比较.结果表明:所建立的数学模型是合理的.氧气铜锍两相流动模拟结果表明,炉内气泡形成时间为0.12,～0.25 s,生成频率为4～5 Hz,其短轴大小集中在3.5d~6.5d(d为氧枪直径尺寸):气泡停留时间为0.2～0.4 s,其在熔池内的平均上浮速度约为4 m/s；7°和22°氧枪出口气泡后座现象出现的平均频率分别为5Hz和7Hz,作用时间为0.06 s；高效反应区存在于熔池上部区域；气相搅动液相所形成的表面重力波在沉淀区传播的过程中,波幅衰减很快,当波传播到出渣口附近时,液面趋于静止.

关键词：两相流、气泡、数值模拟、底吹炉

所属期刊栏目：22

分类号：TF811(有色金属冶炼)

资助基金：国家高技术研究发展计划资助项目2010AA065201;中南大学自由探索计划项目2010QNZT097

在线出版日期：2012-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1826-1834