不同放大准则对底吹炉放大效应的影响研究

本文采用数值模拟的方法,选择标准k-ε湍流模型和VOF模型,对放大后的底吹炉在四种不同放大准则下产生的放大效应进行研究。放大准则分别为单位体积功率消耗(P/V)、修正弗劳德数(Fr′)、雷诺数(Re)以及单位体积流量(Q/V)。结果表明：不同放大准则下的底吹炉内速度场分布特征基本不变。不同监测点位置的混合时间也不同,但在较大的流速下受测量位置的影响减小;等雷诺数的放大,混合时间长,气含率小,等单位体积流量的放大,混合时间更短,气含率较大,但气含率的波动范围较大,且单位体积功耗大幅上升,均不适合作为放大准则;等单位体积功耗和等修正弗劳德数的放大,两者均具有较高的气含率和较少的混合时间。综合来看,等修正弗劳德数的气含率及混合时间的放大效果更好,优于其他3种放大准则,更适合作为底吹炉的放大准则。     

熔融铜渣天然气还原过程的研究

采用天然气对熔融态铜渣进行还原,通过单因素实验考察了反应温度、碱度、通气量、渣金分离时间对铜渣中铜和铁总收得率的影响.在惰性气氛下,反应温度为1 425℃,熔渣碱度为1.0,天然气过量系数为1.3倍,渣金分离时间为30 min时,渣中铁质量含量降到2.58%,铜含量由0.88%降低到0.03%,铜渣中铜和铁总收率达到94.09%.     

大型底吹炉气含率的数值模拟

利用数值模拟的方法,以大型底吹炉的气含率为参考指标,对气流入口速度、氧枪直径和熔池深度进行研究.结果表明：随着入口速度的降低,气含率的波动范围逐渐缩小;随着入口速度的增加,气含率逐渐增大,当入口速度超过270 m/s时,气含率增加幅度变小;气含率在较大的氧枪直径下波动范围更大,当直径达到60 mm时,瞬时气含率最大值可达6%;熔池深度在1.7～1.9 m处的气含率最大值均超过了4%,随后气含率逐渐减小,在熔池深度2.1 m处达到最小值,之后随着熔池深度的增加而逐渐增大.综合考虑,工艺参数优化区间为入口速度260～270 m/s,氧枪直径55～60 mm,熔池深度2.3～2.5 m.