铜闪速炉内颗粒受热过程的数学建模与数值优化

• 作者: 高东波 彭小奇 宋彦坡 祝振宇 戴扬
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 闪速熔炼过程 颗粒受热 数学模型 高速射流 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 矿业工程?冶金工程|Mining, Minerals Processing and Metallurgical Engineering
• 页码范围: 1506-1517
• 页数: 12页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65594-2

摘要

为了研究闪速炉冶炼颗粒着火延迟问题,建立反应塔内颗粒受热过程的数学模型,并进行计算.结果表明,在塔高0.6 m范围内,辐射换热对于颗粒的加热过程影响较大,而在反应塔0.6 m以下区域,对流换热占主导作用.鉴于强化对流换热过程对提高颗粒加热速度进而提高着火高度更有效,因此,建议采用高速热氧射流技术代替闪速炉内的天然气,使得颗粒周围的气相产生横向扰动,从而提高气?粒两相间的滑移速度和对流换热系数.同时,开展高速热氧射流和常规天然气燃烧工况下的数值模拟.结果表明,采用高速热氧射流技术能够提高颗粒的升温速度,进而使颗粒更快着火,特别是在塔径R=0.3～0.6 m范围内.这说明,在相同的操作条件下,采用高速热氧射流技术可以进一步提升熔炼效率.