铜闪速炉悬浮熔炼反应过程机理的研究(Ⅰ)——反应塔中物料颗粒的取样分析

闪速熔炼是现代火法炼铜的主要方法,其主要反应是在反应塔内完成的,所以要研究闪速熔炼的机理,重点是对反应塔内反应过程的研究。本文详细描述了反应塔内工艺物料颗粒的高温急冷取样实验,并对试样进行了全面检验分析,作为悬浮熔炼反应过程机理研究的基础。得出如下结论:研究颗粒在反应塔中的反应过程采用快速急冷的颗粒取样方式是可行的;反应塔中颗粒分布极不均匀,在反应塔中央区域较集中;反应塔中粒子氧化程度极不均匀;大量游离二氧化硅未在反应塔内完成造渣反应;在矿相显微镜分析中发现了草莓状(或蜂窝状)的颗粒、部分粒子有孔洞和部分粒子呈现层状氧化,这些都是闪速熔炼过程中存在粒子分裂行为的有力证据;同时颗粒在反应塔中平均粒径长大了7倍多,说明粒子在反应塔中明显存在碰撞聚合过程。     

有色冶金炉窑的仿真与优化

分析了有色冶金炉窑的特点，认为有色冶金炉窑作为研究对象，可看作“高温反应器”，其主要研究内容可概括为“三传二反”，即：流体动量传递、热量传递、质量传递以及化学反应动力学、炉窑反应器结构原理与设计。提出了一种有效的研究方法，即“数学模拟─全息仿真─整体优化”，并列举了成功应用的实例     

中间包两相流场的数值模拟和操作优化

为了提高20#碳钢连铸管坯的产品质量，通过对气泡和非金属夹渣的形成机理以及对中间包内钢水流场数值模拟的研究分析，发现中间包的结构与操作对20#钢连铸坯的生产质量具有较大影响，因此，对中间包的结构与操作进行了优化研究，研究结果显示：(1)通过对中间包的结构优化提高了中间包的钢水液面高度，增加了钢水在中间包内的滞留时间，有利于夹杂物和气泡的消除，从而提高了钢水的均匀性；(2)改进钢水流入、流出中间包的操作，能避免钢流与空气的直接接触，减少钢水的二次氧化；(3)连铸钢水过热度的严格控制，有利于减少钢水的二次氧化和对包衬耐火材料的浸蚀，从而起到降低铸坯中非金属夹渣物的效果。采取这些措施后，2#钢连铸坯的质量取得了显著提高，设备寿命明显延长。     

有心感应炉熔沟炉衬破损机理分析

文章详细分析了有心感应炉熔沟内衬破损机理，提出了延长炉衬使用寿命的重要方法，一方面选用气孔率和气孔尺寸尽可能小的耐火耐。另一方面，在耐火材料中形成需要的结果，研究使用高级材料。     

铜转炉优化操作智能决策支持系统的研究及应用

为了提高炼铜转炉利用系数，挖掘转炉潜力，采用基于人工智能和解析方法相结合的集成建模方法研制了一套优化操作智能决策支持系统，该系统已成功地应用于贵溪冶炼厂的4^#炼铜转炉中。实际应用表明，粗铜产量、冷料处理量、平均炉寿等各项生产指标显著提高，为炼铜转炉实现在线控制提供了新思路。     

154kA预焙铝电解槽三维磁场的双标量磁位法计算

以标量电位法和双标量磁位法相结合．对154kA预焙铝电解槽磁场进行三维数值计算。计算结果表明，水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡．垂直磁场呈现较好的反对称关系。计算结果与实际测量结果基本相符．可满足对铝电解槽磁场计算及对母线配置与设计的要求。     

用标量电位法与双标量磁位法计算铝电解槽三维磁场

以商业软件ANSYS为开发平台，采取标量电位法和双标量磁位法相结合的方法开发了铝电解槽电场与磁场计算模块，并应用到154kA铝电解槽磁场计算。磁场计算结果表明：水平磁场基本上形成一个顺时针的漩涡，而垂直磁场呈现较好的反对称关系；|Bx|max、|By|max和|By|max的计算值与测试值误差分别为0．7％、8．8％和6．7％；各个测点的磁感应强度分量Bx、By和Bz计算值与测试值绝对平均误差分别为14．8％、7．8％和14．9％。计算值与测试值比较接近，表明该方法可以满足铝电解槽母线设计时的磁场仿真计算的要求。     

熔炼车间生产数据库的开发及应用

根据金川公司第一冶炼厂熔炼车间的生产特点及发展趋势,开发了从数据采集、数据库建立及维护到报表产生、生产统计分析的综合管理系统。