氧气底吹熔池熔炼过程气泡生长行为仿真研究

采用CFD商业软件ANSYS Fluent中VOF多相流模型研究底吹氧气底吹熔池熔炼过程中气泡的生长行为,并研究单气泡在水中的生长破裂行为;在此基础上,再通过底吹炉熔池内部单氧枪的纵切面进行二维数值模拟,分析了熔池内部相分布、气泡的形状、生长频率、直径,以及变形、融合、破裂等过程。结果表明:水中的气泡直径越小、位置越深,停留时间越长。氧枪口处的初始气泡直径为400 mm左右,气泡生成频率约为4 Hz;稳定状态下熔池内部气泡直径分布符合Boltzmann函数分布,直径为0～100 mm的气泡数量占比80%左右;气泡破裂时间比气泡融合时间短,因此气泡更容易破裂,气泡融合后再破裂会搅拌熔体,加强传质传热效果。     

银铟在复杂硫化锌精矿加压酸浸中的行为

实验研究了银铟在复杂硫化锌精矿加压酸浸过程中的行为,考察了浸出温度、浸出时间、硫酸浓度、氧压、精矿粒度及液固比对铟浸出率和银入渣率的影响,分析了铟在浸出初期的动力学. 结果表明,在浸出温度150℃、浸出时间90 min、硫酸浓度152 g/L、氧分压1.2 MPa、精矿粒度<45 mm及液固比5 mL/g的条件下,铟浸出率达76%以上,银入渣率达98%以上. In的初期浸出符合核收缩模型,受界面化学反应控制,表观活化能为70.67 kJ/mol.     

数值模拟氧气底吹熔炼工艺参数优化

采用数值模拟方法，分别研究熔池深度、气体流量、氧枪倾角、氧枪直径等参数变化对熔池气含率、熔体平均速度和平均湍动能的影响.结果表明:当熔池深度为1.3~1.5 m时，熔池内部气液两相搅拌强烈，气含率存在较大值为17.5 %，熔池处于较好的运动状态；气含率、熔体平均速度和平均湍动能随气体流量的增加呈现先减小后增大趋势，选取适宜气体流量为0.6~0.7 kg/s；熔池气含率随氧枪倾角的逐渐增大先增大后减小，而熔体平均运动速度和平均湍动能呈现先减小后增大趋势，选取适宜氧枪倾角为20°~25°；氧枪直径为30~35 mm时，熔池气含率和平均湍动能处于较大值，约为13 %和0.8 m2/s2，熔池处于较好的运动状态.      

熔渣中金属液滴沉降过程流体力学模拟（英文）

建立熔炼渣中金属液滴沉降过程的数学模型，研究不同粘性模型下金属/熔渣界面张力对液滴沉降速度以及拖曳力的影响。结果表明：对于较小直径的液滴，Laminar模型和RNG k-ε湍流模型能够准确预测液滴最终沉降速度；界面张力对液滴沉降速度有影响，且影响作用随着液滴尺寸增大而逐渐增大；“RNG+CSS”模型可以准确描述液滴沉降过程和液滴沉降速度的变化。结合数学模型和实验数据，推导出耦合界面张力作用下拖曳力系数计算公式。该模型揭示熔炼渣中金属液滴沉降过程机理，为实际生产中降低渣中有价金属含量提供理论指导。