不同渣型缓冷制度下铜渣的热场仿真与分析

发布时间：2021-09-03 03:45

　　为了明晰不同渣型缓冷制度下铜渣温度分布,以ANSYS有限元软件为基础,建立3D模型,对其进行热场仿真研究,得出闪速炉和转炉铜渣缓冷制度下温度分布。结果表明,闪速炉和转炉铜渣前期温度下降比较缓慢,此后温度下降速度增加,在水冷前2 h内温度下降速度达到最大,随后下降速度减缓。在初期0 h时,渣包温差达到851.51℃,此时渣包承受热应力最大,影响渣包使用寿命,需对渣包进行预热处理。在冷却水缓冷初期2 h内,铜渣温度下降速度快,为了使含铜颗粒充分聚集,需减缓降温速度。在冷却水缓冷2～50 h阶段,铜渣已经凝固,应增加降温速度,减小渣缓冷时间,节约生产成本。 

【文章来源】：中国冶金. 2020,30(10)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

渣包3D模型

对建立的模型进行网格划分,如图2所示。由于模型的结构为不规则体,所以网格整体划分时采用四面体网格[23]。网格单元数为1 768 345个,网格节点数为2 456 486个,平均单元网格质量为0.85。2.4 边界条件

闪速炉铜渣进入渣包在空气中自然缓冷12 h后,开始通入冷却水,进入冷却水缓冷阶段。图4(a)、(b)、(c)、(d)分别为冷却水缓冷0、2、26、50 h时铜渣的温度分布。由图4可知,随着冷却时间的增加,铜渣的最大温度逐渐减小,高温区域也不断缩小。对比图4(a)和(b)可知,由于缓冷方式从自然缓冷转变为冷却水缓冷,铜渣上部温度急剧下降,高温区域出现下移,铜渣最大温度由1 039.20下降到865.94 ℃。冷却水缓冷26 h后,高温区域集中在中心区域,由内到外温度逐渐减小,铜渣最大温度为358.72 ℃,与缓冷2 h相比,最大温度减小507.22 ℃,平均温度下降速度为21.14 ℃/h。冷却水缓冷50 h后,铜渣最大温度为89.988 ℃,与缓冷26 h相比,最大温度减小268.73 ℃,平均温度下降速度为11.20 ℃/h。图4 闪速炉铜渣冷却水缓冷0、2、26、50 h温度分布

【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化钙在铜渣还原过程中的作用[J]. 张琳,刘先阳,库建刚.  中国冶金. 2019(09)
[2]铜渣缓冷制度条件下渣包温度场的仿真与分析[J]. 王旭成,张立华.  稀有金属. 2020(02)
[3]铜冶炼渣包冷却制度的建立[J]. 李思勇.  有色金属(冶炼部分). 2017(11)
[4]钢包底吹氩中非金属夹杂物分布的水力学模拟[J]. 巨建涛,韦建庆,刘文果.  钢铁. 2017(10)
[5]钢包内气泡的形成与运动过程的数值模拟[J]. 王国承,周海忱,刘发友,汪琦.  钢铁. 2017(05)
[6]云铜铜渣还原熔分试验分析[J]. 何鹏,张俊,严定鎏.  中国冶金. 2017(02)
[7]铜炉渣冷却工艺的研究与应用[J]. 汪永红.  有色冶金节能. 2016(01)
[8]某铜冶炼厂缓冷场工艺设计浅谈[J]. 何峰.  有色冶金设计与研究. 2015(04)
[9]渣罐的热强度分析及结构改进[J]. 马学东,孙德标,邢卫平.  机械设计. 2015(04)
[10]铜冶炼炉渣缓冷技术研究与生产实践[J]. 王国红.  铜业工程. 2014(04)

硕士论文
[1]高炉渣导电性、粘度及导热性的研究[D]. 李万礼.东北大学 2015



本文编号：3380334