中国古代冶铁竖炉演变的仿真研究

项目名称： 中国古代冶铁竖炉演变的仿真研究

项目编号： No.51374031

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 潜伟

作者单位： 北京科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 生铁与生铁制钢技术是中国古代最重要的发明创造之一。以反映我国古代生铁冶炼核心技术水平的冶铁竖炉为研究对象，开展中国古代冶铁竖炉演变的仿真研究，对彰显中华民族的伟大智慧和创造力具有重要意义。本项目拟在历史文献和考古资料调研的基础上，对战国至明代各时期的古代冶铁竖炉进行调查，并通过三维激光扫描技术精确测量典型竖炉的炉型结构；根据冶铁遗物的显微组织和化学组成的科学分析来揭示炉内冶金过程物理化学特征；利用计算流体力学相关软件进行冶铁竖炉内多相流场和温度场的数值模拟，进而实现炉型结构复原与冶铁工艺过程仿真；通过炉型结构分析探求早期冶铁竖炉能够生产液态生铁的原因；综合研究中国古代典型冶铁竖炉的发展状况、技术水平，初步建立其演变发展序列，阐释中国古代钢铁技术发展的相关科学问题，为冶铁遗址的保护、利用与展示提供科学资料，也为探索现代冶金反应器设计及改进提供新思路。

中文关键词： 古代冶铁技术；竖炉；三维激光扫描；计算流体力学；仿真

英文摘要： The cast iron technology is one of the most important inventions in ancient China. With the shaft furnaces as the main objects to show the core technology of cast iron invention, this project will be focused on the simulation study on the evolution of the

英文关键词： Ancient iron smelting technology；shaft furnace；3D laser scanning；computational fluid dynamics；simulation