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J-GLOBAL ID：201802261184634099   整理番号：18A1011156

製鋼温度でのCO₂およびO₂の混合射出(COMI)による超音波コヒーレント噴流の流れ場特性に及ぼす主要ガス組成の効果

Effect of Main Gas Composition on Flow Field Characteristics of Supersonic Coherent Jets with CO₂ and O₂ Mixed Injection (COMI) at Steelmaking Temperature

著者 (10件)： Wei Guangsheng (School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing) ,  Wei Guangsheng (Beijing Key Laboratory of Research Center of Special Melting and Preparation of High-end Metal Materials, University of Science and Technology Beijing) ,  Zhu Rong (School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing) ,  Zhu Rong (Beijing Key Laboratory of Research Center of Special Melting and Preparation of High-end Metal Materials, University of Science and Technology Beijing) ,  Cheng Ting (State Key Laboratory of Powder Metallugy, Central South University) ,  Dong Kai (School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing) ,  Dong Kai (Beijing Key Laboratory of Research Center of Special Melting and Preparation of High-end Metal Materials, University of Science and Technology Beijing) ,  Yang Lingzhi (School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University) ,  Tang Tianping (School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing) ,  Wu Xuetao (School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing)
資料名： ISIJ International (Iron and Steel Institute of Japan)  (ISIJ International (Iron and Steel Institute of Japan))
巻： 58  号： 5  ページ： 842-851(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： F0100A  ISSN： 0915-1559  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 効率的酸素供給技術として,コヒーレント噴流はアーク炉(EAF)製鋼プロセスにおいて広く適用され,化学エネルギー入力を強化し,精錬周期を速めそして溶融浴の温度と組成の均一化を促進している。最近,CO₂およびO₂の混合射出(COMI)による超音波コヒーレント噴流が提案され,そして工業的実験によって,COMIによる超音波コヒーレント噴流は,EAF製鋼時に粉塵生成を減少させるのに顕著な利点を示すことが分かった。本研究で,詳細な化学反応機構(GRI-Mech3.0)による渦散逸概念(EDC)モデルに基づいて,COMIによる超音波コヒーレント噴流の計算流体力学(CFD)モデルが確立された。一段階燃焼反応と比べて,GRI-Mech3.0は,53成分による325素反応から構成され,より正確な結果を予測できた。数値シミュレーション結果を,燃焼実験データによって検証した。製鋼温度1700KでのCOMIによる超音波コヒーレント噴流の噴流挙動および流体流特性を研究し,結果から,CO₂の化学効果は,CH₄の遮蔽燃焼反応を著しく弱め,CO₂の化学効果の相対的重要性は,CO₂濃度増加と共に増加した。超音波コヒーレント噴流の潜在的コア長は,CO₂の体積率増加と共に減少した。更に,超音波コヒーレント噴流の潜在的コア長は,高い周囲温度によって伸ばせることも見出された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *アーク炉 ,  超音波 ,  コヒーレンス ,  *噴流 ,  *製鋼 ,  燃焼試験 ,  共射出 ,  二酸化炭素 ,  酸素 ,  流れ場 ,  反応機構 ,  計算流体力学
準シソーラス用語： 数値シミュレーション

著者キーワード (4件)： 超音速コヒーレント噴流 ,  数値シミュレーション ,  燃焼実験 ,  CO2とO2混合注入

分類 (1件)： 製鋼  (WD01060A)

引用文献 (33件)：

• 1) B. Lee and I. Sohn: JOM, 66 (2014), 1581.
• 2) G. Wei, R. Zhu, K. Dong, G. Ma and T. Cheng: Metall. Mater. Trans. B, 47 (2016), 3066.
• 3) M. Alam, J. Naser, G. Brooks and A. Fontana: ISIJ Int., 52 (2012), 1026.
• 4) G. Wei, R. Zhu, T. Cheng and F. Zhao: J. Iron Steel Res. Int., 23 (2016), 997.
• 5) G. Wei, R. Zhu, T. Cheng, K. Dong, R. Liu, L. Yang and X. Wu: Metall. Mater. Trans. B, 49 (2018), 361.

タイトルに関連する用語 (9件)： 製鋼 ,  CO2 ,  O2 ,  射出 ,  超音波 ,  コヒーレント ,  噴流 ,  流れ場 ,  ガス組成