炼铁是钢铁生产过程中的关键环节,高炉布料溜槽是合理布料入炉的一个关键设备,所有进入高炉的炼铁原材料(烧结矿,球团矿,焦炭等)和燃料均要冲击布料溜槽,落料对溜槽冲击是导致溜槽损坏的一个重要因素。本论文主要完成以下工作:(1)根据收集的国内外资料,对高炉布料器和布料溜槽的发展历程及其目前的发展趋势进行详细的介绍。探讨影响高炉布料溜槽使用寿命长短的主要因素,如布料规律,溜槽结构等,并对其如何影响溜槽的使用寿命进行详细的分析。(2)深入了解炉料在高炉布料溜槽中运动过程,分析其过程中涉及到的运动学、力学行为机理,进而为在设计溜槽结构时所需要的尺寸参数建立数学计算模型。此外还对溜槽多环布料方式、倾角控制方法进行了研究,并且讨论了溜槽长度等尺寸参数对溜槽重心位置的影响。(3)介绍了离散元法的数值计算方程,并利用流体理论计算物料对溜槽冲击的方法,结合工程实际项目,根据每罐矿石的重量、矿石密度、一罐料的放料时间以及溜槽的倾角等相关参数计算出物料对溜槽的理论冲击力,然后利用Solidworks软件建立了布料模型并将其导入到通用CAE软件EDEM中,根据物料条件及落料实际工况对布料系统模型的材料以及属性等参数进行设置,进一步对两方面进行了研究分析,一是对应用离散元仿真模拟得出的结果进行分析,二是对应用理论来计算冲击力进行了分析,通过分析,验证了离散元法对布料模型仿真研究的可行性和分析的准确性,为离散元法在模拟矿石散状颗粒对溜槽的作用研究以及对溜槽衬板的优化提供了重要参考。本文根据现场提供的溜槽损坏情况,对影响溜槽结构的关键值进行计算以及模拟落料对布料溜槽的冲击行为。另一方面基于离散单元法建立实际并罐式无料钟高炉仿真模型,模拟分析了布料过程颗粒偏析分布等,实现了对颗粒运动分布的宏观和微观层面描述,对于研究如何使得高炉布料达到最佳状态具有非常重要的意义。