大型氧气底吹炉熔池数值模拟及工艺参数优化

底吹炉大型化是目前氧气底吹炼铜技术重要发展趋势,但大型底吹炉熔池搅拌状况不明晰。以某企业大型氧气底吹炉为研究对象,建立大型底吹炉等效简化模型。分析了大型化底吹炉“准稳态”过程,探究大型底吹炉熔池流动状况,选定熔池气含率、熔体平均速度和湍动能作为大型氧气底吹熔池状态评价指标,研究了渣层厚度、喷吹流量、氧枪夹角对熔池流动的影响。结果表明,在渣层厚度65~70 cm、喷吹流量控制在0.60~0.65 kg/s、氧枪夹角达到30°~40°条件下,熔池搅拌情况较好。     

氧气底吹熔炼氧枪浅析

系统地论述了氧气底吹熔炼氧枪的结构、工作原理、设计计算方法、材质及蚀损机理．指出了延长氧枪使用寿命的措施。     

氧气底吹熔炼氧枪浅析

系统地论述了氧气底吹熔炼氧枪的结构、工作原理、设计计算方法、材质及蚀损机理,指出了延长氧枪使用寿命的措施。     

铜底吹熔池熔炼炉多相流数值模拟

在铜的富氧底吹熔池熔炼过程中,熔池内的多相流动决定了颗粒下料、传热传质及化学反应速率。本文建立了包含气泡、铜锍、渣的三相数学模型,并通过水力学模型实验对数学模型进行了验证。对不同气流速度、铜锍深度、渣层厚度进行了数值模拟,研究炉内渣眼尺寸、旋流强度及漩涡位置等情况。结果表明,随着气流速度增大,气泡流对熔池的搅拌程度逐渐强烈,气泡弥散程度降低,但气流速度过大容易造成熔体喷溅。铜锍深度越大,旋涡搅拌面积越大,旋流强度越大,渣层变短变厚,有利于排渣,但熔池深度增大到一定程度时渣眼直径急剧减小,并且铜锍卷渣程度增大。随着渣层厚度增加,铜锍层内气泡尺寸增大,渣眼尺寸急剧减小,甚至消失,漩涡同时出现在铜锍和渣层内,导致卷渣严重。     

氧气底吹熔炼炉的研发与应用

介绍氧气底吹熔炼炉的研发背景,详述氧气底吹炼铅(铜)炉的研发过程及其应用情况。     

基于氧枪零角度的氧气底吹熔炼炉改造实践

提出氧气底吹熔炼炉氧枪零角度的概念,介绍了以氧枪零角度为基准的Ф4.1 m×14 m氧气底吹熔炼炉改造的技术方案与改造内容。     

浅谈氧气底吹造锍熔炼炉的生产实践

介绍了氧气底吹造锍熔炼炉生产一年来遇到的实际问题,分析探讨了各项指标的优化措施及取得的效果。     

150 t复吹提钒转炉氧枪优化模拟

利用数值模拟方法,分析了优化前后4种顶吹氧枪喷吹条件下熔池流动特性,并采用全六面体网格等尺寸建模,结合VOF多相流算法追踪熔池“气-渣-金”三相流过程,将模拟结果进行对比分析,确定适用于承德钒钛150 t提钒转炉的氧枪结构参数。优化后氧枪对转炉熔池冲击搅拌效果明显优于原氧枪,但优化后氧枪加速了转炉底部的侵蚀程度。工业试验结果表明,在保证现有提钒效果不变的前提下,转炉平均供氧时间缩短40 s,氧枪寿命提高35炉次,可有效提高转炉冶炼动力学条件。     

210t转炉底吹供气参数优化模拟研究

为优化某厂210t转炉底吹供气效果,利用气-液两相流相互作用数值模拟方法,研究了底吹元件数量、布置方式和供气强度变化对熔池搅拌效果的影响.通过对8支、10支、12支底吹元件数量下的作用效果分析,得出12支底吹元件布置在0.63D(D为熔池直径)的同心圆上时,熔池内钢液流动相对较稳定,"死区"比例最低,混匀时间最短.随着...     

低碳经济与氧气底吹工艺的无碳自热熔炼

论述了氧气底吹工艺无碳自热熔炼的基本理论与生产实践,该工艺的能源消耗较低属于低碳经济。通过优化,能源消耗还能进一步降低。     

基于METSIM氧气底吹炼铜工艺性能分析

针对目前底吹熔炼实时操作参数对于预期目标参数影响机制的不明确,借助METSIM冶金流程模拟软件自带的一些基本操作单元模块,开发了氧气底吹炼铜工艺流程静态模型,在此基础上结合某厂实际生产数据验证了模型的可靠性,并探索了不同的操作条件,如熔剂加入速率、富氧加入速率、精矿加入速率对铜氧气底吹熔炼段工艺性能的影响,同时详细分析了产生相应现象可能的原因.对于加深工艺的理解以及指导实际生产现场调控有一定的意义.     

氧气底吹炼铜模拟软件SKSSIM开发与应用

基于Gibbs自由能最小原理和氧气底吹炼铜工艺特性建立多相平衡热力学模型,设计针对该模型的改进粒子群求解算法,并对氧气底吹炼铜计算机模拟软件(SKSSIM)进行开发.模拟计算氧气底吹炼铜稳定工况下元素分配行为,并与实际生产数据相对比.结果表明:铜锍中Cu, Fe, S, SiO₂含量计算值与生产数据的相对误差分别为0.65 %, 13.04 %, 0.79 %, 39.22 %; 炉渣中Cu, Fe, S, SiO₂含量计算值与生产数据的相对误差分别为7.28 %, 1.20 %, 15.12 %, 0.24 %; As在三相(冰铜、炉渣、气相)中的分配系数分别为0.062、0.110、0.828;Sb的分配系数分别为0.125、0.723、0.152;Bi的分配系数分别为0.188、0.113、0.700;Pb的分配系数分别为0.567、0.234、0.199;Zn的分配系数分别为0.173、0.665、0.162,证明了模拟软件的可靠性,并具有一定的实际应用价值.      

RH精炼底吹工艺优化的物理模拟

为了提高RH精炼效率,缩短精炼时间。以某钢厂150 t RH真空精炼装置为原型,建立相似比为1∶4的水模型,研究底吹孔个数与底吹流量的影响。结果表明,实施底吹工艺后,RH循环流量和混匀时间相较无底吹时都有明显改善。相同底吹流量情况下,单孔底吹对循环流量提升效果明显优于双孔底吹工况,如当底吹流量为90 L/min时,单孔底吹工况相较于无底吹工况循环流量增加34%,而双孔底吹工况只增加13%。底吹流量小于90 L/min时,单孔底吹和双孔底吹工况下混匀时间相差不大。底吹流量大于90 L/min时,双孔底吹工况下混匀时间反而有所增加。建议生产现场采用单孔底吹工艺,如采用双孔底吹工艺时,底吹流量应小于90 L/min。     

铅侧吹氧化熔炼过程热力学模拟与优化

使用FactSage软件,对铅侧吹氧化熔炼过程进行热力学模拟,计算的平衡相组成与实际产出情况相吻合,验证了热力学分析的可行性。考察了氧料比、熔炼温度对元素在各平衡相中分配比的影响。研究结果表明,提高氧料比,铅、铜等有价元素进入高铅渣的比例,炉料的脱硫效果更好,但铅液杂质含量也会相应增大;提升熔炼温度,对降低渣含硫及提高粗铅品位更有利,但较高的温度会加剧铅、锌等有价元素的挥发。利用宏过程进行批量平衡计算,以实现过程优化控制。在粗铅及高铅渣的质量达到期望值的条件下,综合考虑有价元素直收率及烟尘率,对该工艺进行了优化。建议铅侧吹氧化熔炼过程中氧料比控制在124 m3/t,熔炼温度控制在1 067 ℃左右。      

艾萨旋流顶吹熔炼过程数值模拟

以谦比希铜冶炼厂ISA熔炼炉为原型,通过水模拟和时下应用广泛的数值模拟方法对ISA炉顶吹熔炼过程进行了初步研究.以喷枪为研究中心,探讨了喷枪中是否加入旋流片对熔池流场以及熔炼过程中喷溅量的影响.结果表明:喷枪加入旋流片后有利于气流沿径向分布,形成鼓状气泡,气流对液相的冲击深度会减小,从而减轻对渣锍界面的干扰,有利于渣、锍分离,此外还能够明显减小炉内的渣的喷溅量;不过喷枪加入旋流片后,对液相区域的搅拌能力会减弱.     

富氧底吹熔池炼铜的理论与实践

介绍了东营方圆有色金属有限公司富氧底吹熔池熔炼的生产实践。一年来的实践表明,该技术具有熔炼强度高,环保,氧枪寿命长,作业率高,无碳自热熔炼,可控制不同Fe/SiO_2炉渣进行生产,冰铜品位易于调控以及不易产生泡沫渣等特点。依据熔池熔炼的共同理论特性,分析论证了氧气底吹熔池炼铜具有较好的理论基础。     

250t钢包底吹氩精炼工艺优化的物理模拟

以250t底吹氩钢包为原形,根据相似原理进行水模型实验,研究了不同透气砖布置参数、吹氩量、加料位置及透气砖透气性能变化对精炼效果的影响.结果表明：0.75R（透气砖在距钢包底部中心为0.75倍钢包底部半径R的位置）的双透气砖布置较0.64R、0.5R混匀时间短,但对包壁的冲刷严重;双透气砖大夹角（135°、180°）布置比小夹角（45°、90°）混匀时间短,0.64R-180°的双透气砖对称布置方案最优.在透气砖上方或双透气砖连线中垂线区域内添加物料,混匀时间最短;吹气量控制在67~70m³/h之间,可充分利用气体的搅拌能量,满足混匀时间短且不会产生卷渣的洁净钢精炼要求;透气砖堵塞较双孔正常吹气混匀时间延长,顶部钢液形成两个大小不一的裸露亮圈,并加重对包壁耐材的冲刷与侵蚀,降低钢液的混均效果及钢的洁净度.     

基于MetCal的双底吹连续炼铜工艺全流程模拟计算

以"底吹造锍熔炼-底吹铜锍吹炼"铜冶炼工艺为设计计算对象,基于冶金工艺流程计算系统开发平台(MetCal),运用化学平衡、质量守恒、热量守恒、元素分配约束等原理建立了底吹熔炼配料、底吹造锍熔炼、底吹熔炼余热锅炉、底吹铜锍吹炼、铜锍吹炼余热锅炉等冶金单元数学模型.开发了双底吹炼铜工艺全流程模拟系统,通过计算得到了全流程物...     

炼钢过程底吹气体的冶炼效果对比

 基于炼钢过程底吹气体热力学及动力学进行分析,研究了底吹氧气、二氧化碳、氩气、氮气的冶炼效果。研究结果发现,氩气或氮气不与熔池元素反应,底吹时熔池温度基本不变,钢中氮质量分数较高;底吹氧气或二氧化碳时,脱碳速率和钢中氮、氢质量分数基本相同,熔池温度升高了162和45 ℃。同时发现,与底吹氧气相比,二氧化碳可减少炼钢烟尘量,炉渣中[w((TFe))]降低2.50%,[w((O))]降低90.2%。