铜精炼炉的CFD数值模拟优化

来源期刊：中国有色冶金2013年第2期

论文作者：崔大韡

文章页码：1 - 5

关键词：铜精炼;CFD数值模拟;还原;过程优化;k-ε湍流模型;

摘    要：本文用CFD数值模拟对某厂的铜精炼炉生产进行优化。通过改进还原剂的加入方式和混合方式,达到提高还原剂利用率的目的。利用率的提高可减少还原剂的用量,还原剂用量减少,可以减少精炼炉烟气中的可燃成分,从而减小二次燃烧系统。还原剂的加入和混合改进后,会使熔体温度更加均匀,不容易形成结块并降低耐火材料损耗。本研究中铜精炼炉采用重油喷嘴。用实际生产中的炉子尺寸和操作参数来建立流场模拟模型。主要涉及的参数有喷嘴数量、还原剂喷入速度、透气砖数量、氮气透气量。另外,还原过程中的精炼介质也要被着重考虑。文中给出了可改善还原剂的混合效果及增加还原剂停留时间的优化措施。这些措施不仅可以提高还原剂的利用率,减少还原剂的用量,还能缩短整个精炼流程时间,进而可以直接有效地提高生产效率。最后还阐述了由减少还原剂用量和提高生产效率而带来的成本节约和二氧化碳减排。