摘要：陽極爐是銅精煉過程中的主要設(shè)備。在陽極爐不同的操作階段,使用不同結(jié)構(gòu)的燒嘴,對爐內(nèi)的燃燒情況有很大影響。本論文以使用不同型式燒嘴條件下陽極爐內(nèi)的燃燒過程為對象開展數(shù)值仿真研究,對比兩種燒嘴在陽極爐不同操作階段的燃燒過程特點,探尋燒嘴優(yōu)化結(jié)構(gòu)及合理的燃燒組織方式,為實現(xiàn)陽極爐氣相空間溫度均勻穩(wěn)定、進(jìn)而為陽極爐科學(xué)高效的精煉生產(chǎn)過程提供科學(xué)理論指導(dǎo)和有力技術(shù)支持。 本文以商業(yè)軟件Fluent6.3為計算平臺,建立了陽極爐氣相空間的物理模型,以陽極爐生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)為仿真條件,選用基本守恒方程以及標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型、組分傳輸模型與P-1輻射模型實現(xiàn)了對陽極爐內(nèi)氣相燃燒過程的數(shù)值模擬,論文主要工作及結(jié)論如下。 (1)對陽極爐實際生產(chǎn)工況進(jìn)行了溫度測試,數(shù)值仿真結(jié)果與測試結(jié)果相比誤差小于7%。 (2)當(dāng)采用Ⅰ型燒嘴：在保溫期時,陽極爐爐膛內(nèi)部燒嘴兩側(cè)區(qū)域均存在較大的回流,該區(qū)域內(nèi)的煙氣回流有效地加強(qiáng)了爐內(nèi)氣體的循環(huán)與混合,爐內(nèi)最高溫度為2311K；在氧化期時,燒嘴右側(cè)形成回流,火焰出現(xiàn)向右偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,陽極爐內(nèi)最高溫度2506K；整個燃燒集中在距離燒嘴2R內(nèi)；天然氣與氧氣均完全消耗。 (3)當(dāng)采用Ⅱ...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-丨Cu-0系相圖

中南人學(xué)碩士論文 2BI極爐粘煉過程機(jī)理及數(shù)值仿哀.模細(xì)而從Cu-0系相圖（圖2-1)看出，反應(yīng)產(chǎn)生的Cu20溶于銅液中，圖（2)為圖（1)局部放大圖，將CU20含量換算02含量，其溶解度隨溫度變化見表2-1。

圖2-a陽極爐網(wǎng)格示意圖

分氧氣簡稱側(cè)氧。天然氣、環(huán)氧與側(cè)氧的不同配比將直接影響著天然氣在爐膛內(nèi)部的燃燒過程和爐內(nèi)溫度分布狀況。某銅冶煉公司精煉陽極爐曾先后裝配有兩種不同類型的燃燒器，本文中將其命分別名為I型燒嘴和II型燒嘴。其中I型燒嘴和II型燒嘴的天然氣槍長度與直徑尺寸相同；不同的是，I型燒嘴中僅在天....

圖3-1丨型燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖

3.1陽極爐不同工況的仿真條件I型燒嘴主要由1根天然氣槍與I根氧槍構(gòu)成，如圖3-1所示，氧槍位于天然氣槍的正上方。兩者軸間距離為0.1R，與水平成一定角度。0⑩。八圖3-1丨型燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖本文將以陽極爐精煉過程不同階段命名相應(yīng)的工況，其中工況1-1指的裝配I型燒嘴陽極爐的保溫期....

圖3-2工況丨-1截面位置示意圖

仿真結(jié)果分析中用到的各截面位置如圖3-2所示。截面z/R=0為過燒嘴中心的縱截面，稱之為陽極爐中心面。截面y/R=2/3為過天然氣槍的橫截面。由圖可知，從燒嘴到煙道為X軸的負(fù)方向，為描述方便，X取絕對值。如x/R=3為沿陽極爐長度方向距離燒嘴入口3R長的橫截面。其中y為陽極爐高....

本文編號：3893332