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目前炼铁的主要工艺是高炉炼铁。炉缸高效稳定的排放对延长高炉寿命有重要的技术经济意义。由于高炉实际生产中基本上是个“黑箱”,因此本文利用FLUENT软件的VOF多相流模型,来模拟计算炉缸中铁水瞬态的流动和排放过程。分析炉内各因素对流场、炉缸壁面剪应力、铁口通道渣铁流界面形状和流型以及炉渣滞留率的影响,所得结论如下。(1)死料柱的填充形式对炉缸内铁水流场有重要影响。死料柱全填充于炉缸铁水流场稳定。圆柱形和锅底形死料柱存在于炉缸内,铁水环流明显;铁口远端炉缸与炉底的角部有混流,铁口上方和铁口远端渣铁界面附近区域有旋流。(2)全填充型死料柱存在于炉缸中,铁水对炉缸壁面的冲刷侵蚀影响最小。随铁口直径、炉缸压力的增加,炉缸壁面所受剪应力增加;随铁口深度、死铁层深度、死料柱孔隙度的增加,炉缸壁面所受剪应力减小;相比于铁口角度为10?和15?时铁口角度为20?时,铁口下侧和泥包壁面的剪应力,有明显的增加。(3)死料柱全填充于炉缸与炉壁没有间隙且浮起状态下,铁水排放流量增大。死料柱与炉壁有间隙时,圆柱形还是锅底形死料柱浮起和沉底状态下对铁水排放流量影响较小。随铁口直径和炉内压力增加,铁水排放流量增加;铁口深度、铁口角度、死铁层深度、死料柱空隙度对铁水排放流量的影响较小。(4)铁口通道内流体的流型在不同时期不同位置可以分为:渣铁混合界面分层流;渣铁分层流;渣滴分层流和渣铁分层流的混合流;铁-渣-气分层流;弥散流。铁口通道铁水占主导地位时,相界面由近似弓形逐渐向圆滑界面形状转变。(5)出铁过程中炉缸内炉渣滞留主要集中在死料柱内部。炉缸四周存在铁水自由区炉渣滞留率较低。随着死料柱空隙度的增加,炉渣的滞留率减小,滞留于死料柱内的炉渣量减小。炉渣粘度增加,可使得炉渣滞留率增加。