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摘要
本研究建立并验证了一种能够较好模拟富氧侧吹熔池熔炼炉中气-液两相流动行为的数值模型，该模型包含了两相滑移速度及气体热膨胀效应。研究中利用多个理论关联式和实验结果验证了数值模拟结果的准确性，并结合生产实践中喷嘴的侵蚀状态进行了分析。通过对比，证明了气体的热膨胀效应对两相流动过程影响显著，且可能会导致气流出现后座现象并对生产安全造成潜在风险。为此，本研究进一步分析了气流喷吹速度和炉体宽度对气流行为的影响，为富氧侧吹炉的操作制度和结构设计提供指导。研究发现，气流喷吹速度的提升，会致使防止富氧气流蚀损喷嘴的薄层熔体逐渐减少，但气流速度在175～275 m/s时仍可以保证生产安全。此外，炉体宽度自2.2提升至2.5 m时，薄层熔体在形状和高度上的变化较小，其对生产的安全性影响有限。
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