講演情報
[3218]MPH法による溶融マット–スラグ分散液滴群の動力学解析
○夏井 俊悟1、近藤 雅裕2 (1. 東北大学、2. 産業技術総合研究所)
司会： 関本 英弘（岩手大学
キーワード：
MPH法、マット–スラグ、分散液滴群、衝突・合一、数値シミュレーション
自溶炉では、硫化物精鉱とフラックスが酸素富化空気とともに反応シャフトへ供給され、酸化反応によりCu2S–FeS系マットおよびFeOx–SiO2系スラグが生成する。この過程では、ミリ秒/サブミリメートルスケールで進行する液滴の生成、衝突、合一が炉内反応場の均一性に影響するが、その詳細な移動現象には未解明な点が多い。本研究では、界面変形を伴う分散相挙動を解析するため、物理的整合性に優れるMoving Particle Hydrodynamics（MPH）法を適用し、溶融マット–スラグ液滴群の衝突・合一過程を数値的に検討した。単一液滴解析により、ラプラス圧と体積保存性を適切に再現しつつ、界面変形を伴う運動量交換を適切に評価できることを確認した。さらに、実測に基づく液滴径分布および破裂液滴を導入した液滴群衝突シミュレーションを行い、液相物性を考慮した合一過程の定量解析が可能であることを示した。