常庆明，靳振伟，程平平，李亚伟，董良君

(1.武汉科技大学材料与冶金学院，湖北 武汉，430081；2.宜兴市丁山耐火器材有限公司,江苏 宜兴，214221)

与传统湿法熄焦(CWQ)相比，干法熄焦(CDQ)具有冷却焦炭效果好、环境污染少和冷却焦炭强度高等优点而在国内外得到广泛的应用[1]，其中，循环气体在焦炉内的流动及其与焦炭之间的换热是干熄焦技术的关键，也是近年来研究的热点。刘华飞等[2-3]通过对二维干熄焦炉内气体流动和传热的研究，认为焦炭粒度分布不均是造成气体速度和气固温度偏析的主要原因，加大循环风量可以提高焦炭的冷却速度，但没有考虑循环气体在斜道和环形气道的流动情况以及加大循环风量对气体出口处气体温度的影响。循环风量是影响气体和焦炭换热的关键因素，循环风量过大，焦炭出口处气体温度过低，不能有效地用于供暖或发电；循环风量过小，则焦炭出口处气体温度过高，难以满足排焦的冷却要求。为此，本文以Fluent软件为平台，通过流体在多孔介质的流动模型来处理冷却气体在干熄焦炉内的三维流动，建立干熄焦炉内冷却气体在焦炭中的流动及其传热模型，并分析了循环风量对气固换热的影响，以期为干熄焦炉生产的维护和生产效率的提高提供依据。

1 模型的建立

1.1 物理模型

图1为干熄焦炉壳和炉膛流体区域的几何模型，其具体外形尺寸如下：冷却室高度为7.4308 m、冷却室直径为8.9 m、斜道高度为2.704 m、环形气道高度为4.341 m、预存室高度为7.39 m和预存室直径为7.94 m。……