底吹炼铜熔池液面波动数值模拟

作者：戴志海; 张斌^*; 彭金鹏; 李明周; 葛诗怡; 袁启盛

来源：有色金属科学与工程, 2021, 12(06): 9-16+41.

DOI：10.13264/j.cnki.ysjskx.2021.06.002

• 底吹炼铜
• 数值模拟
• 液面波动
• 冲击程度
• 压力波动
• 壁面磨损

底吹炼铜是新一代铜强化熔炼工艺。高压气流喷入熔池后产生的液面波动会不断冲刷炉膛壁面,导致壁面耐火材料的磨损。文中利用数值模拟方法对底吹熔池内气液两相流动过程进行研究,分析液面波动导致壁面的压力的变化。通过分析气泡在熔池内的分布及运动过程,得到了熔体对壁面冲刷侵蚀的主要原因。分析壁面压力随时间波动曲线,定义了冲击程度的概念,表征了熔池壁面因波动频率和压力变化而对壁面的磨损程度。模拟计算了单孔氧枪和多孔氧枪的流动过程,得出多孔氧枪气含率更高,冲击程度更小。计算分析了不同参数条件下的流场波动特性,结果表明在实验条件下氧枪角度为0°、气流速为0.7 m/s时,压力冲击程度最小,液面波动对壁面耐火材料的侵蚀最小。

• 单位
  中南大学; 江西理工大学