氧气底吹熔炼过程中气液两相流的数值模拟

上传者：刘辉宇
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上传时间：2015-04-24
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氧气底吹熔炼过程中气液两相流的数值模拟

氧气底吹熔炼过程中气液两相流的数值模拟
邵品张廷安王东兴赵秋月何季麟
东北大学材料与冶金学院，多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室，沈阳１１０８１９
摘要　　氧气底吹熔炼法是我国自主研发的一种炼铜新工艺。本文采用Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｅｕｌｅｒｉａｎ模型描述了底吹冰铜熔炼炉内气
液两相流行为，在模拟结果与实测结果一致的基础上，对不同喷气速度，喷嘴角度下熔池内的气液两相流行为及液体速度等
进行模拟计算与比较，结果表明：随着喷吹气体速度的增加，熔池内气含量增加，两相区内的液体速度也相应增大，但熔池
两侧液体速度基本不变，同时也会加剧喷溅。随着喷嘴角度的增大，熔池中所含的气体体积先减小后增大，当喷嘴位于炉底
中心时，熔池中气含量最大，流动最均匀，有利于反应速率的提高。
关键词　　底吹；冰铜熔炼；两相流；液体速度；数值模拟
ＴＦ８１１
Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｇａｓ－Ｌｉｑｕｉｄ　Ｆｌｕｉｄ　Ｆｌｏｗ　ｉｎ　ａ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｍａｔｔｅ　
Ｂｏｔｔｏｍ－Ｂｌｏｗｉｎｇ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
ＳＨＡＯ　Ｐｉｎ
ＺＨＡＮＧ　Ｔｉｎｇ－ａｎＷＡＮＧ　Ｄｏｎｇ－ｘｉｎｇＺＨＡＯ　Ｑｉｕ－ｙｕｅ
ＨＥ　Ｊｉ－ｌｉｎ
Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉ－ｍｅｔａｌ　Ｉｎｔｅｒｇｒｏｕｐ　Ｏｒｅｓ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　
Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１０８１９
ＡＢＳＴＲＡＣＴ　　　Ｂｏｔｔｏｍ　ｂｌｏｗｎ　ｏｘｙｇｅｎ－ｍａｔｔｉｎｇ　ｉｓ　ａ　ｃｏｐｐｅｒ　ｓｍｅｌｔｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ．　Ｔｈｅ　
ｇａｓ－ｌｉｑｕｉｄ　ｔｗｏ－ｐｈａｓｅ　ｆｌｏｗ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ　ｍａｔｔｅ　ｂｏｔｔｏｍ－ｂｌｏｗｉｎｇ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｗａｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｅｕｌｅｒ－Ｅｕｌｅｒ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　
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