無磚反應(yīng)塔是閃速熔煉爐反應(yīng)塔的最新進(jìn)展，其特點(diǎn)是采用主動(dòng)掛渣手段，在反應(yīng)塔內(nèi)壁形成一定厚度的掛渣，取代傳統(tǒng)的磚質(zhì)內(nèi)襯。無磚反應(yīng)塔塔體由鋼板爐殼構(gòu)成，鋼殼內(nèi)壁焊接鋼釘，用于支撐掛渣層；塔外采用噴淋方式進(jìn)行冷卻。無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣狀況直接影響到爐體壽命的長(zhǎng)短、熱損失的大小以及生產(chǎn)作業(yè)的安全。因此，開展閃速爐無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣數(shù)模仿真研究，揭示內(nèi)壁掛渣形成規(guī)律，對(duì)促進(jìn)該項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化以及推進(jìn)閃速冶金的節(jié)能降耗，具有現(xiàn)實(shí)的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。論文基于傳熱學(xué)理論，研究建立了閃速爐無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣數(shù)學(xué)模型，并采用COMSOL仿真平臺(tái)，對(duì)閃速爐無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣進(jìn)行仿真，探索了各種工藝參數(shù)對(duì)內(nèi)壁掛渣形成的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下：基于質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，構(gòu)建了閃速爐無磚反應(yīng)塔物料衡算和熱量衡算模型，根據(jù)熔煉物料組成和工藝條件計(jì)算閃速爐反應(yīng)塔煙氣溫度，并借助COMSOL化學(xué)反應(yīng)工程模塊，將其以熱源形式添加到無磚反應(yīng)塔溫度場(chǎng)計(jì)算模型，為考察物料組成對(duì)閃速爐無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣的影響奠定基礎(chǔ)。基于COMSOL仿真平臺(tái)，利用傳熱模塊和動(dòng)網(wǎng)格功能，實(shí)現(xiàn)了無磚反應(yīng)塔爐內(nèi)煙氣、掛渣、爐壁及噴淋冷卻水... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 銅熔煉技術(shù)的發(fā)展
        1.1.1 銅的用途及市場(chǎng)
        1.1.2 銅冶煉主要方法
        1.1.3 閃速熔煉技術(shù)的發(fā)展
        1.1.4 奧托昆普閃速爐爐體結(jié)構(gòu)
    1.2 反應(yīng)塔技術(shù)發(fā)展及研究狀況
        1.2.1 反應(yīng)塔技術(shù)的發(fā)展
        1.2.2 反應(yīng)塔內(nèi)礦物顆粒和氣體運(yùn)動(dòng)
        1.2.3 反應(yīng)塔內(nèi)熱和質(zhì)傳遞
        1.2.4 反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)機(jī)理
        1.2.5 反應(yīng)塔數(shù)模仿真研究
    1.3 COMSOL 及其在冶金中的應(yīng)用狀況
        1.3.1 COMSOL 數(shù)模仿真軟件
        1.3.2 COMSOL 在冶金中的應(yīng)用
    1.4 論文研究意義及主要內(nèi)容
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 銅閃速爐無磚反應(yīng)塔物料與熱量衡算模型
    2.1 模型總體架構(gòu)
    2.2 基本參數(shù)計(jì)算
        2.2.1 物料組成計(jì)算
        2.2.2 化合物假定計(jì)算
    2.3 物料衡算模型
        2.3.1 物料衡算理論
        2.3.2 物料平衡關(guān)系
    2.4 熱量衡算模型
        2.4.1 化學(xué)反應(yīng)方程
        2.4.2 熱力學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)換
        2.4.3 煙氣溫度計(jì)算
    2.5 本章小結(jié)
第三章 銅閃速爐無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣數(shù)學(xué)模型
    3.1 數(shù)模整體結(jié)構(gòu)
    3.2 物理模型
        3.2.1 無磚反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)
        3.2.2 物理模型
    3.3 熱傳導(dǎo)數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 條件假設(shè)
        3.3.2 熱傳導(dǎo)方程
    3.4 網(wǎng)格劃分
        3.4.1 劃分方法
        3.4.2 無磚反應(yīng)塔網(wǎng)格劃分
        3.4.3 網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)
    3.5 邊界條件
        3.5.1 邊界理論
        3.5.2 無磚反應(yīng)塔邊界劃分
    3.6 材料參數(shù)確定
        3.6.1 鋼釘和爐殼屬性
        3.6.2 煙氣參數(shù)確定
        3.6.3 內(nèi)壁掛渣屬性
    3.7 本章小結(jié)
第四章 銅閃速爐無磚反應(yīng)塔內(nèi)壁掛渣多因素耦合仿真
    4.1 掛渣熔化溫度對(duì)內(nèi)壁掛渣厚度的影響研究
    4.2 煙氣溫度對(duì)內(nèi)壁掛渣厚度的影響研究
    4.3 物料組成對(duì)內(nèi)壁掛渣厚度的影響研究
    4.4 噸礦氧量對(duì)內(nèi)壁掛渣厚度的影響研究
    4.5 噴淋冷卻水溫度對(duì)內(nèi)壁掛渣厚度的影響研究
    4.6 無磚反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)掛渣厚度的影響
        4.6.1 爐壁厚度影響
        4.6.2 鋼釘長(zhǎng)短影響
        4.6.3 鋼釘粗細(xì)影響
        4.6.4 鋼釘間距影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3482699