高炉炉缸内不同死料柱状况对铁水流场的影响

１０６安徽工业大学学报（自然科学版）２０１１年由图３（ｂ），（ｃ）可以看出，当死料柱浮起时铁水流动对炉底的切应力在距离炉壁ｌ～２ｍ时较大，表明在这个区域炉底受到的侵蚀也较大，但相对于图３（ａ）边缘的侵蚀还是较轻的；炉底其它部位的切应力基本分布均匀，炉底中心较小。从图３（ａ）可以看出当死料柱沉坐时，铁水对炉底的切应力主要分布在边缘部分，尤其是靠近铁口的区域，远离铁口的边缘区域切应力相对较小，会造成靠近边缘的炉底侵蚀较快；中部由于死料柱的沉坐，铁水在死料柱中流动较慢，对炉底的切应力较小；当死料柱浮起时流动对炉底和炉壁衔接处切应力较小，即对其产生的冲刷侵蚀较小。这是由于死料柱靠近炉底处的形状为圆台，下部较小，上部较大，铁水为了能快速到达出铁口，在与出铁口相对应的一面铁水流动大部分都是贴着死料柱流动，一旦死料柱内的铁水从出铁臼流出，紧靠死料柱的铁水马上就能补充进去，符合流体运动规律。

图３炉底切应力

２．２不同死料柱空隙度情况下铁水流场比较

在实际运行的高炉炉缸内，死料柱的孔隙度分布是不可能完全均匀的，由于中心死料柱被替换得较慢，死料柱的孔隙度在炉缸中心最小，随着离中心距离的变大而变大０１Ｉ。

为了描述炉缸内死料柱尺寸和孔隙度的差别，设定几个参数：

相对半径（五）＝中心死料柱直径／炉缸直径

表１模拟条件相对孔隙度（五）＝中心死料柱孑Ｌ隙度／炉缸死料柱——＿象——————可高蠡ｒ一孔隙度炉缸尺寸和出铁口尺寸不变。堆积死料柱根据孔

３／５

０．３／０．４５２／５０．３／０．４５隙度大小不同划分为炉缸中心的圆柱和圆柱外的圆环两部分，圆柱与圆环的半径比设为３种情况，炉缸熔体计算条件见表Ｉ，死料柱情况如图４，通过模拟得出的结果如图５～７。图５为３种不同死料柱状况下炉缸内铁

高炉炉缸内不同死料柱状况对铁水流场的影响

作者：王平， 别威， 龙红明， WANG Ping， BIE Wei， LONG Hong-ming

作者单位：安徽工业大学,冶金与资源学院,安徽,马鞍山,243002

刊名：

安徽工业大学学报（自然科学版）

英文刊名：JOURNAL OF ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE)

年，卷(期)：2011,28(2)

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