[Oral Presentation]三维高炉回旋区传输现象和热化学行为的CFD-DEM研究：工艺参数的影响

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Important Dates

Conference Announcement

December 2023, release First Round Announcement
Abstract Submission Deadline
March 31^th, 2024
Paper Submission Deadline
April 30^th, 2024
Registration
From January 1^st, 2024
Conference Schedule
May 31^st (Friday), 2024 On-Site Registration
June 1^st to 3^rd, 2024 Conference

三维高炉回旋区传输现象和热化学行为的CFD-DEM研究：工艺参数的影响

ID：170 Submission ID：291 View Protection：ATTENDEE Updated Time：2024-04-29 19:32:58 Hits：635 Oral Presentation

Start Time：Pending （Asia/Shanghai）

Duration：Pending

Session：[No Session] » [No Session Block]

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Abstract

本文采用离散元-计算流体动力学（DEM-CFD）方法，从颗粒尺度模拟了三维高炉回旋区中的传输现象和热化学行为。研究了工艺参数（鼓风速度、氧气浓度、鼓风温度、焦炭粒度和分布、风口插入深度和风口倾斜度）对焦炭燃烧特性（气体组分质量分数和反应动力学速率的分布）和热化学行为（颗粒体积分数、回旋区尺寸、碳损和焦炭温度）的影响，通过应力分析揭示了相关的机理，并提出了回旋区尺寸的预测公式。结果表明，O₂ 和 CO 的质量分数分布形状比较相似，都呈气球状。CO₂ 的质量分数分布和反应动力学速率均呈现环形。随着鼓风速度/氧气浓度/焦炭分布宽度的增加以及鼓风温度/焦炭尺寸的减小，回旋区尺寸增大甚至重叠。过大或过小的风口插入深度或风口倾斜度都不利于回旋区的形成。此外，焦炭的碳损、温度和应力也会随着工艺参数的变化而变化。RSM 模型可以很好的预测回旋区深度、宽度和高度。本研究将考虑传输现象的颗粒尺度模型扩展到了实际高炉回旋区的全局视角，而这些关于回旋区中复杂反应行为的新发现将为高炉工艺的优化提供指导。

Keywords

回旋区，传输现象，高炉，工艺参数，CFD-DEM

Speaker

李萌

东北大学冶金学院

Submission Author

李萌东北大学冶金学院

李仲鞍钢集团钢铁研究院

李超鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司

吴官印鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司

安希忠东北大学

张浩东北大学

付海涛东北大学冶金学院

杨晓红东北大学冶金学院

邹清川东北大学冶金学院

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Panel of Computational Mechanics on Granular Materials, Working Party of Computational Mechanics, Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics

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