超大型侧吹熔池熔炼余热锅炉烟气流动及烟尘黏附研究

富氧侧吹熔池熔炼广泛应用于铜、铅、锌等有色金属的提取,其后端的余热锅炉承载着余热回收利用、沉降烟尘的重要作用。但在实际生产过程中,炉内烟气流场混乱、烟尘易黏附积灰、炉壁与部件磨损严重等,导致了余热回收效率降低、低负荷运行甚至被迫停机。针对上述问题,采用多相网格质点方法,对年处理150万吨精矿超大型富氧侧吹熔池熔炼余热锅炉内烟气流动特性、烟尘沉降与黏附开展数值模拟研究。结果表明,炉内的烟气涡旋会导致烟尘回流至入口烟道;挡板前移会导致挡板受击与堵塞情况加剧;增大挡板间距能有效减小挡板的堵塞;增大辐射室空间能大幅度减小挡板受到的冲击。     

铜冶炼闪速炉余热锅炉辐射室的仿真与优化

针对闪速炉余热锅炉辐射室,利用计算流体力学软件Fluent对余热锅炉内流场和温度场的分布进行数值模拟,为研究余热锅炉内的传热与传质提供了理论依据,并以此为基础对余热锅炉进行结构优化。     

新型结构反射板对圆筒炉辐射室流动及传热的影响

采用数值模拟方法研究了圆筒炉辐射室的传热效果。通过在炉膛辐射室出口设置结构不同的反射板,获得了炉内速度场、温度场分布及传热效果的详细信息。研究结果表明,使用新型反射板,强化了辐射室内的烟气循环,炉膛上部空间温度分布得到改善．可以降低烟气出口温度,提高辐射室热效率。     

底吹熔炼炉余热锅炉流动与传热数值模拟及结构优化

[要]采用Realizable k-ε湍流模型和Do辐射模型对底吹熔炼炉余热锅炉流场与温度场进行数值模拟,得到余热锅炉内部烟气流场和温度场的分布,据此对余热锅炉内部结构进行优化。通过优化余热锅炉内烟气流场和温度场指导炉体结构设计,对底吹熔炼炉余热锅炉的发展有着重要的指导意义。     

基夫塞特竖烟道余热锅炉数值仿真

利用数值仿真计算得到基夫塞特竖烟道余热锅炉炉内的温度场、流场和颗粒运行轨迹,结果表明,烟气在上升烟道外侧形成一个高达30 m左右的大漩涡,烟气在烟道拐角处也形成一个漩涡。在水平烟道的底部烟气流速较小,在水平段烟道入口段和收尘挡板后面处都有回流产生,在水平烟道内烟尘颗粒速度分布与烟气速度分布基本一致,小颗粒烟尘有较好的跟随性。     

炼铜闪速余热锅炉的数值仿真及其可视化

对炼铜闪速余热锅炉辐射室进行了多场耦合数值仿真,并结合可视化软件Paraview对辐射室内的流场及温度场的仿真结果进行了3D可视化分析。仿真结果表明:烟气进入锅炉会发生冲顶、偏析的现象;高温烟气主要分布在第一组辐射管束及挡板附近,在此区域烟尘容易依附在壁面产生结渣。鉴于在单独使用Pareview进行3D可视化分析时会在结构化网格与非结构化网格的交界处产生多余的面,影响展示效果,通过运用3Ds Max软件对Pareview输出的3D模型进行模型修正、模型切割和外部结构制作等优化操作,并利用VRML模型的交互优势为3D模型创建了人机交互界面。此交互功能的开发为用户观测炉体结构、烟气速度场及流场分布提供了便捷的途径,对推动3D可视化技术在传统冶金领域的发展应用具有积极意义。     

SL-Ⅱ型乙烯裂解炉冷态流动特性的数值模拟

对一台SL-Ⅱ型乙烯裂解炉炉膛辐射段冷态流场进行了数值模拟.通过模拟得出了该裂解炉膛辐射段冷态流场分布,进一步了解了裂解炉内的空气动力学特性,并对流场进行了定性分析.模拟结果表明,中部的高温烟气被卷吸到下部,在炉膛下部形成大的回流,有利于整个炉膛温度的均匀分布.侧壁烧嘴射流对炉膛流场影响不显著.     

闪速熔炼余热锅炉的结渣及其清理

闪速熔炼过程排出的冶炼烟气,具有温度高(1200～1300℃)和熔融尘含量大的特点。余热锅炉的正常运转,可以保证烟尘不致堵塞收尘系统,并回收余热,使冶炼过程得以顺利进行。因而,在闪速熔炼工艺中,余热锅炉是一项必不可少的重要设备。     

降低烟灰粘结提高余热锅炉换热效率

余热锅炉的主要作用是对闪速熔炼产生的高温、高含尘烟气进行降温和初步收尘,生产的蒸汽输送到动力透平发电。如果锅炉的受热面积聚较多的烟灰,不但影响锅炉的换热效率,降低蒸汽产量,更会威胁到锅炉的长周期安全运行。为降低余热锅炉烟灰粘结,主要从锅炉积灰的类型及分布情况进行了分析,进而从结构形式及除灰系统等方面采取有效措施,防止并改善锅炉积灰,确保锅炉安全、高效运行。     

顶吹熔炼炉余热锅炉数值模拟

采用Realizable k-ε湍流模型和DO辐射模型对顶吹熔炼炉余热锅炉运行工况进行数值模拟.研究了顶吹熔炼炉余热锅炉内部流场和温度场的分布,分析了各烟道段的换热趋势以及烟气流场对换热的影响,为项吹熔炼炉余热锅炉内部的传热流动研究提供依据,对分析实际工程中出现的问题有一定的指导意义.     

贵冶一系统闪速炉余热锅炉改造

在目前铜精矿品质日益复杂的情况下,为了适应工厂长周期生产需要以及满足国家节能环保的要求,贵溪冶炼厂对一系统闪速炉余热锅炉进行了改造。改造取消了高能耗的吹灰器且在辐射部增设了水冷烟气挡板,以合理分配余热锅炉的炉水循环流量。改造后,闪速炉余热锅炉运行状况良好,达到了预期目的。     

转底炉烟气系统堵塞、腐蚀及防腐探索

烟气余热利用系统是转底炉生产工艺重要的组成部分,余热锅炉又是烟气余热利用系统的核心设备。对转底炉烟气特性进行了分析,重点介绍了某钢厂转底炉烟气余热利用系统工艺流程及工艺参数;对烟气余热利用系统堵塞、锅炉管腐蚀原因进行了分析,在实践基础上,提出了烟气余热利用系统防堵、防腐蚀的措施,并对余热锅炉防腐进行了有益探索。通过这些措施的实施,减轻了烟气余热利用系统的堵塞和腐蚀,并在转底炉实际生产中得到了验证,为解决转底炉烟气余热利用系统堵塞、腐蚀提供了有益的借鉴。     

富氧侧吹熔池熔炼炉炼铜的生产实践

富氧侧吹熔池熔炼炉集物料的干燥、焙烧和熔炼于一炉。富氧侧吹熔池熔炼工艺投产后,对工艺控制参数和工艺的可变性及相应的控制方法进行了试验和摸索,试生产中出现了烟气中单体硫含量高、余热锅炉振动大、富氧侧吹熔池熔炼炉风眼砖和炉墙腐蚀严重、出口垂直烟道结渣及余热锅炉烟尘烧结等问题,通过分析提出了解决的方法,并对工艺的进一步优化提出建议。     

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。     

影响闪速余热锅炉出口烟气温度因素的探讨

对镍闪速熔炼系统投产以来闪速炉余热锅炉的运行情况和影响余热锅炉出口温度的因素进行了分析 ,同时探讨具体解决办法     

铜富氧侧吹熔池熔炼的生产实践

根据奥斯麦特炉、艾萨炉、三菱炉的熔炼炉渣的化学成分,确定了富氧侧吹熔池熔炼炉渣的化学成分。富氧侧吹熔池熔炼炉投产过程中出现的问题主要有:烟气中单体硫含量高、炉体和余热锅炉振动较大、余热锅炉上升段和辐射区炉结较重、烟气产生冷凝酸、烟尘量较大降低了铜直收率和铜回收率。经过两年的改进,日处理铜精矿量、粗铜日产量、电单耗、煤单耗、综合能耗和生产成本均达到设计要求。     

底吹电热熔融还原炉余热锅炉设计及应用

介绍了余热锅炉主要功能、系统和结构特点,对底吹电热熔融还原炉余热锅炉运行中存在的积灰、爆管、给水泵能力不足、出口烟温偏高等一系列问题进行了分析,通过更换设备以及改进工艺,保证了余热锅炉的连续稳定运行。     

闪速炉余热锅炉技改质量控制要点

闪速炉余热锅炉在熔炼车间工艺流程中具有不可替代的作用,其日常检修作业量大且影响生产。因此贵冶拟在2010年二系统年修期间对被大块砸坏部位进行全面检修,并对辐射部、对流部局部进行改造。根据贵冶二系统闪速炉余热锅炉改造完善技术要求,对吊装、集箱组装、焊接、压力试验等施工重点质量控制点进行分析,保证了完善改造工程如期完成。