転炉製鋼工程における高温および炉ガス変化が酸素ガンの超音速ジェット特性に与える顕著な影響を解決し、異なる製鋼時期のジェット特性変化規則の研究が限られている問題に対して、CFD数値シミュレーションを用いて異なる温度下での炉ガス成分が転炉製鋼過程における超音速酸素ジェット特性に与える影響を研究した。結果は、同じ炉ガス濃度下で、高温（1873 K）時の酸素ガンジェット核心領域の長さは常温（298 K）の2.6倍であることを示した。超音速領域の長さは炉ガス中のCO濃度の上昇に伴い線形に増加し、高温時にはより速く増加する。CO濃度が20%上昇すると、常温では核心区間の長さが0.048 m延長され、高温では0.126 m延長される。CO濃度の上昇は酸素ジェットの有効衝撃面積を増加させ、常温では最大11.6%、高温では3.1%増加した。常温では有効衝撃面積が銃口位置の上昇に伴い一度増加した後減少するが、高温では持続的に増加する。製鋼中期の高いCO濃度と環境温度は、ジェットの減衰を緩和し有効衝撃面積の拡大に有利である。

200 t転炉;五孔酸素ガン;数値シミュレーション;ジェット減衰;炉ガス成分