COREX工艺是目前唯一实现工业化的非高炉熔融还原炼铁工艺。我国宝钢率先引进了COREXC-3000,为我国非高炉炼铁开创了新途径。为了更有效地提高生产效率,发挥新工艺的优势,需要针对实际生产中的问题,对工艺熔融气化炉内传输机理进行深入研究。本研究主要以COREX熔融气化炉反应器为对象,结合多孔介质模型和多相流模型,并考虑气固相间作用力,建立了描述其内部气固传输现象的二维数学模型,并采用计算流体动力学(CFD)方法进行了数值仿真研究。得到了炉内气流分布及压强分布,并以上述模型为基础,分别模拟了颗粒粒径、空隙度、加料方式、风口鼓风速度、床层高度对熔融气化炉内气流分布及压强分布的影响。研究结果如下:①虽然通过建立COREX熔融气化炉内气固两相流动模型,得到了熔融气化炉内气流速度及压力分布,且模拟结果与文献及实验结果相符。但是该领域还有许多值得研究的地方,特别是如何在多场耦合的情况下更为准确地模拟熔融气化炉内的传输现象仍然有许多工作要做,这需要进一步的探索研究。②半焦固定床内颗粒直径和空隙率对炉内气流速度和压力均有影响,颗粒直径的影响较为明显。炉内气流速度分布随颗粒粒径的增加而增加。在相同颗粒粒径条件下,由于堆积方式的不同造成的孔隙率的变化,同样会影响气流速度分布,但变化量较小。③死料柱的空隙率对整个熔融气化炉内气流速度分布有影响。此结果不同于高炉,在高炉中,由于软熔带的存在,死料柱空隙率的影响仅限于炉缸区域。COREX熔融气化炉,由于没有明显的软熔带,其炉缸死料柱的空隙率对整个熔融气化炉内气流分布有显著影响。④布料方式对于炉内气流速度分布影响较大。靠近炉中心多布料方式下形成的倒“V”型料面结构对于熔融气化炉内气流分布与靠近炉墙布料方式下形成的“V”型料面更适宜于炉内气流流动的需要。⑤鼓风速度对炉内气流分布有明显影响。当熔融气化炉内存在局部温度过高或过低时,可通过调节风口鼓风速度两种方式改变熔融气化炉内气流分布状态,保证炉缸及固定床内形成均匀稳定的煤气流分布。⑥在生产操作中,固定床高度对熔融气化炉内气流速度分布影响不大,但对炉缸处气流压强分布有较大影响。随风口鼓风速度的增加,炉内压强值增加。