阳极焙烧炉结构仿真与优化

采用计算流体力学、计算传热学和计算燃烧学的原理和模型。在ＡＬＰＨＡ２５０工作站上编程计算,得到了阳极焙烧炉燃烧室内的流场、温度场和浓度场,并通过多次数学模拟提出了结构优化的方案,使流场和温度场有了明显的改善,并将焙烧温度提高了１３Ｋ,这将奶利提高阳极质量的提高产率。     

铅塔冷凝器中锌蒸气冷凝过程的传热数学模型及应用

为了研究铅塔冷凝器内锌蒸气冷凝过程对冷凝器内壁的传热情况，通过对锌蒸气冷凝过程传热机理的分析、推导，得出了铅塔冷凝器内锌蒸气冷凝过程传热数学模型。由该模型可知，锌蒸气冷凝过程的传热量主要决定于冷凝器内锌蒸气的温度和冷凝器内壁温度，要提高锌蒸气冷凝过程的传热量，可以通过降低冷凝器内壁温度来达到目的，但其温度值的优化值为800℃左右。韶关冶炼厂铅塔冷凝器实际运行情况表明，该模型能较好地反映铅塔冷凝器内锌蒸气冷凝过程中向铅塔冷凝器内壁面的传热，这将对铅锌冷凝器的设计以及生产操作具有一定的指导意义。     

基于泛函理论下铜精炼阳极炉保温过程重油消耗最优控制

以互相耦合的炉膛辐射换热和粗铜熔液内部导热两部分能量平衡式建立了铜精炼阳极炉保温过程重油消耗最小的真实目标泛函，采用变分法对真实目标泛函极值进行了求解，得出了铜精炼阳极炉保温过程中粗铜熔液最优升温曲线、最优升温速度曲线以及重油消耗最优曲线。由模型应用可知，当加入炉内的粗铜熔液温度由1100℃降低到1085℃时，对应的重油消耗量却增加了0．8倍。此控制模型为铜精炼阳极炉保温过程在线优化控制以及节能降耗提供了理论基础。     

炉内辐射换热计算的进展

介绍大焰炉窑及燃烧室内辐射换热的数学模型。     

电窑制备SiC结合Si3N4材料加热阶段的数值模拟

电窑中SiC-Si3N4耐火砖的烧制过程按时间可分为三个阶段,即加热阶段、化学反应烧结及冷却阶段。用数值仿真的方法模拟加热阶段,分析窑内温度场的均匀性。发现窑内热棒的位置及供热功率变化对温度分布影响较大;窑内的对流换热对改善温度场,减小砖坯的表面温差有一定作用;由于发热棒的不合理布置,使得窑内的温度场均匀性较差,升温速率较慢,电窑热效率偏低。     

高温空气发生器综合状态图研究

开发一种高温空气发生器.运用蜂窝陶瓷蓄热体高效换热规律,引入燃空比、分流比和辅助空气添加比,研究燃用丙烷时发生器稳定运行条件和高温空气生成规律.无辅助空气的研究表明:生成高温空气温度升高,则其流量逐渐减小,装置经济性能变差;装置分流比小于75%;优化燃空比和分流比,可高效稳定地生成800～1 300℃高温空气.实验结果与理论规律吻合良好,高温空气温度误差小于6.2%.研究结论可为高温气化工艺操作优化提供参考.     

粉煤锅炉卫燃带对烟气温度场影响的数值模拟

以100-110MW四角配风的粉煤动力锅炉为对象,在炉膛内燃烧器区段及折烟角下部附近分别设置了不同的卫燃带即人工绝热带,借助于CFX软件开展数值模拟,研究了6种型式的卫燃带对炉内燃气温度的影响。研究表明：卫燃带能提高烟气温度,有助燃烧并将有利于炉膛上部前,后屏及过热器与烟气之间的换热作用;同时在燃烧器区段内设置的卫燃带对炉内烟气温度有更显著的影响。图5表3参8     

闪速炉反应塔炉膛内形的数值模拟与在线显示

采用传热数值计算的方法对闪速炉反应塔塔壁进行了模拟,获得了反应塔壁面温度分布及其内壁挂渣层厚度的仿真计算结果,首次实现了反应塔炉膛内形成的在线显示。用于工业生产后,经现场检验,软件仿真计算结果与实际数值接近,其中炉膛温度相差不足40℃,挂渣层厚度平均误差＜3％,可完全满足生产要求。该软件的研制为实践中实现反应塔炉膛内形实时监控创造了条件,并成为闪速炉生产操作优化的理论依据。同时通过仿真研究发现,冷却水套对反应塔炉膛内形影响显著,加强冷却系统的强度将有利于保护炉衬,延长炉体寿命。     

闪速炉生产合理强化方案的计算机仿真研究

利用已建立的闪速炉系统熔炼能力仿真计算软件,对闪速熔炼系统生产过程的极限生产能力进行了计算机模拟,并就其与铜锍品位、工艺风富氧浓度、渣中铁硅比、精矿含铜等影响因素之间的关系进行讨论与分析。