基于FLUENT的炼钢电炉车间粉尘控制措施优化*

耿晓伟，阎晶雪

(1.辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 阜新 123000；2.矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学)，辽宁 阜新 123000)

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我国作为钢铁大国，2019年，中国钢链及其零部件出口量为1 424 018.8 t，同比增长9.45%。2019年，钢铁链条及零部件出口达到779 261.5万美元，同比增长9.72%。在钢铁的冶炼与生产中，在烧结配料、高炉出铁、转炉吹炼、转炉加造渣材料和出钢时都会有大量的粉尘排出，电炉车间在钢铁冶炼的过程中，会不断有大量的电炉粉尘产生与排出，严重的甚至会污染电炉周边环境。通过现场实际检测，电炉的工作区域空气平均含尘浓度96.2～105 mg/m3，远超国家规定标准[1-3]，导致设备严重磨损，安全性与使用性能下降，造成作业人员的身心健康及财产危害。因此，对钢铁企业的粉尘治理具有十分重要的意义。

国内外诸多学者针对工业领域粉尘的特性进行研究，早于19世纪70年代末在对于颗粒接触力有关的研究中，Cundall和Strack就对其进行了简化处理，并提出采用离散模拟对这种颗粒物质进行分析的正确想法[4]；2000年,Tsuji在颗粒碰撞方面进行性能计算时，采用1种修正函数算法对颗粒之间发生碰撞的具体状态等相关数据进行修正研究，但这种修正方法对计算机的性能要求较高[5]；张涛等[6]于2013年根据Fluent中气固两相流离散相模型仿真，提出离散相模拟仿真优化的措施；同年，来璟涛[7]运用数值模拟的手段，通过对不同边界条件进行数值模拟，得到工业生产中气流特性及污染物逃逸的规律，并提出了有效的解决方案；……