铜闪速吹炼炉烟道内气粒两相流动过程的数值模拟

为深入研究闪速吹炼炉上升烟道中烟气与烟尘运动特点,分析烟道内局部耐火材料损耗严重的问题,以闪速吹炼炉上升烟道为对象,开展了烟道内气粒两相流动过程的仿真计算,分析了上升烟道中烟气与烟尘的运动特点,并对上升烟道与余热锅炉连接处黏结快速形成的主要原因进行探究。研究表明,闪速炉烟道内烟尘颗粒尺寸较小,其运动轨迹主要受烟气流动过程带动,且在烟道底部以及烟道与锅炉连接处速度较大,易对炉体耐火材料产生磨损;另外,在烟道与锅炉连接处,由于该位置处烟气和烟尘温度仍相对较高,因此进入锅炉后受烟气速度减小和回流的影响,熔融态颗粒易停滞黏结;同时,由于上升烟道内气流的影响,易导致烧嘴出口处气流偏移,出现烟道与锅炉连接处东侧不易结块,而西侧容易结块的现象。     

铜闪速吹炼炉冰铜喷嘴双分散风环结构的数值模拟

为解决冰铜喷嘴单分散风环孔洞式设计对冰铜颗粒分散程度影响有限、且作用不均的问题，在维持现有分散风环外形尺寸不变的条件下，通过设置双层交错排布出风孔洞的形式增加分散风出风面积，同时弥补单风环孔洞作用不均的缺陷。此外，在不同的分散风环孔洞倾角结构条件下，开展了分散风总量为1 000 m3/h和1 500 m3/h的仿真寻优研究。研究表明，新型双分散风环结构能够在一定程度上提高冰铜颗粒在反应塔中的反应速率与反应程度，但增设竖直偏转角可能会引起炉内冰铜颗粒着火延迟的现象。因此，建议在仅保留孔洞的水平偏转结构条件下，将双环分散风的出口总流量提高至1 500 m3/h，以进一步改善冰铜颗粒在反应塔内的反应速率以及反应程度。