气淬作用下熔渣粒化机理及破碎效果分析

TF534.3; 针对熔渣气淬粒化工艺,在实验的基础上开展了气淬作用下的熔渣粒化过程数值模拟.利用VOF模型追踪自由界面、Realizable κ-ε模型处理湍流流动.模拟得到了气淬熔渣粒化过程,并分析了熔渣破碎机理.进一步建立了无量纲数局部动量比,对熔渣的黏度及气渣局部动量比进行了影响因素分析.结果表明:熔渣存在两种破碎形式,一种为R-T不稳定性所产生的柱状破碎,主要由渣流迎风面和背风面存在的局部高压区所导致;另一种为K-H不稳定性主导的表面液膜破碎,其主要由气渣界面间的速度梯度所引起.熔渣黏度的增加会使熔渣的颗粒粒径增大,破碎效果降低;气渣局部动量比的增大增强了熔渣的表面液膜波动,使剥离的...

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 44; no. 10; pp. 1424 - 1430
Main Authors 刘晓宏, 温治, 肖永力, 楼国锋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京科技大学 能源与环境工程学院,北京 100083%宝山集团中央研究院 能源与环境研究所, 上海 201999 01.10.2023
Subjects
blast furnace slag
气淬粒化
gas quenching granulation
surface wave
高炉熔渣
表面波
局部动量比
local momentum ratio
数值模拟
numerical simulation
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ISSN1005-3026
DOI10.12068/j.issn.1005-3026.2023.10.008

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Summary:TF534.3; 针对熔渣气淬粒化工艺,在实验的基础上开展了气淬作用下的熔渣粒化过程数值模拟.利用VOF模型追踪自由界面、Realizable κ-ε模型处理湍流流动.模拟得到了气淬熔渣粒化过程,并分析了熔渣破碎机理.进一步建立了无量纲数局部动量比,对熔渣的黏度及气渣局部动量比进行了影响因素分析.结果表明:熔渣存在两种破碎形式,一种为R-T不稳定性所产生的柱状破碎,主要由渣流迎风面和背风面存在的局部高压区所导致;另一种为K-H不稳定性主导的表面液膜破碎,其主要由气渣界面间的速度梯度所引起.熔渣黏度的增加会使熔渣的颗粒粒径增大,破碎效果降低;气渣局部动量比的增大增强了熔渣的表面液膜波动,使剥离的颗粒数量增多,破碎长度减小,熔渣破碎效果加强.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2023.10.008