基夫賽特爐鉛熔煉過程數(shù)值仿真研究.pdf

1、日益嚴厲的行業(yè)環(huán)保條件，促使我國鉛冶煉企業(yè)不斷實現(xiàn)技術(shù)改造并從國外引進吸收新型清潔煉鉛技術(shù)，其中以基夫賽特直接煉鉛工藝的優(yōu)點最為突出。本文以Fluent6.3為計算平臺，基于基夫賽特爐設(shè)計結(jié)構(gòu)與鉛冶煉過程特點，開展了基夫賽特爐鉛熔煉過程的多場耦合數(shù)值仿真計算;通過對該過程的數(shù)值仿真研究，系統(tǒng)分析了爐內(nèi)速度場、溫度場、氣相濃度場以及顆粒軌跡分布特點，以為企業(yè)引進基夫賽特爐后的運行維護以及參數(shù)優(yōu)化提供指導(dǎo)與技術(shù)支持。本論文主要內(nèi)容與結(jié)論如下

2、:
　　(1)根據(jù)基夫賽特爐爐體設(shè)計參數(shù)，建立了基夫賽特爐仿真物理模型;根據(jù)基夫賽特鉛冶煉過程特點，建立了基夫賽特爐反應(yīng)塔內(nèi)氣、粒兩相（工業(yè)氧-鉛精礦）傳遞過程以及化學反應(yīng)的數(shù)值模型;根據(jù)焦濾層焦炭還原反應(yīng)過程特點，建立了熔池表面焦濾層反應(yīng)模型。工業(yè)測試結(jié)果表明，建立的數(shù)值仿真熔煉模型基本可靠，能準確反映基夫賽特爐內(nèi)熔煉過程中相關(guān)場分布特征信息。
　　(2)基于建立的數(shù)值仿真熔煉模型，對基夫賽特爐基準工況熔煉過程進行多場耦合

3、仿真計算。仿真結(jié)果表明:工業(yè)氧經(jīng)精礦噴嘴噴入反應(yīng)塔后，形成明顯的圓柱形高速氣流柱;反應(yīng)主要集中在精礦噴嘴正下方約1米處進行，高溫區(qū)域位置集中在噴嘴至下方約2米處;爐內(nèi)精礦顆粒受氣流影響顯著，約10％的顆粒隨煙氣流動進入豎直煙道成為煙塵。
　　(3)研究了基準工況下焦炭粒徑對煉鉛過程的影響，研究發(fā)現(xiàn)，采用細焦炭粒徑時，焦炭在反應(yīng)塔內(nèi)完全燃燒，不利于的焦濾層形成。
　　(4)針對不同噴嘴操作方案（基準工況、三噴嘴方案以及兩噴嘴方