OG系统是一种湿法烟气净化回收设备,广泛应用在转炉炼钢中。系统运行中,流经OG系统文氏管部件的烟气不仅温度高,还具有易燃性,因此在该部位存在爆炸的危险。本文基于流体纳维-斯托克斯方程,耦合一氧化碳燃烧速度模型和P1辐射模型,采用数值模拟的方法研究了文氏管在不同当量比下的燃烧、超压、传质传热等爆炸特性。结果表明:达到稳定燃烧状态时,火焰的传播起点在喷嘴处,压力与速度呈现两种不同的周期性变化。文氏管扩张段最易发生燃烧,喉口段次之,渐缩段最难;超压在渐缩段表现明显,而温度在渐扩段升高显著。模拟结果与现场爆破片爆炸位置一致,间接验证了模拟的准确性。根据文氏管内一氧化碳的爆炸特性,以及工艺中存在的文氏管米粒形翻板阀堵塞、线性不可调等缺陷,对文氏管除尘器进行结构优化,设计了弧面重铊和与之相匹配的弧面文氏管结构。通过数值模拟的方法验证了结构的合理性,结果显示重铊尖端及钝头两部位绕流受诱导湍流影响,最大误差为8.63%,其他部位线性度误差在4%以下,说明此创新结构能有效提高文氏管流量调节的线性度,不仅降低爆炸危险,还提高了除尘效率。为了及时将爆炸积累的能量排出,从等熵绝热角度出发,提出了一种气液两相流泄放量的计算方法并用于转炉文氏管安全附件—爆破片的选型。结果表明:当含气率小于0.1时,相比另外几种计算方法,误差在5.7%以下;当含气率大于0.1时,与实验结果基本一致,验证了计算方法的准确性。通过与经典计算模型的比较,说明该计算方法简单、准确,便于工业应用。