铜冶炼闪速炉余热锅炉辐射室的仿真与优化
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１ 引 言
在铜冶炼 工业 中 ， 闪速熔 炼工 艺是 目前 世界上 先 进 的工 艺技术 。其 中 ， 闪速炉余 热锅 炉是 闪速熔炼 工
２ ｎｔｕｅ ｆ ｈｒ ｌ ｎｒｙ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉ ｅ ｎ， ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ， ａ ｇｈｕ Ｚ ｅｉ ｇ ３０ ２ ， ｈ ａ ． ｓｔｔｏ Ｔ ｅｍａＥ ｅｇ ｄ ｗ ｒ ｇ ｅ ｒ ｇＺ ｅ ａｇ ｉ ｓｙＨ ｎ ｚｏ ， ｈｊ ｎ １０ ７Ｃ ｉ ） Ｉ ｉ ａ Ｐ Ｅ ｎ ｉ ｉ Ｕ ｅｉ ａ ｎ
在 余 热 锅 炉 辐 射
室 入 口处 设 置 有 ３个 盐 化 风 喷 嘴 ｆ 墙 ）２ 侧 、 组 辐 射 屏 和 ２组 挡 板
（ 射屏前后各 一） 辐 ， 喷
图１ 三 图 维桉型
Fra Baidu bibliotek
嘴喷人 常温 的空气 ， 口烟气 量设 为 ５ ０ ｍ 温 进 ４００Ｎ 。 度为 １ ９ ５℃。 ２ 烟气成分 设定如 表 １ 所示 。
、
３０ ２） １０ ７
［ 摘 要 ］ 针对 闪速 炉余热锅 炉辐射 室， 用计 算流体 力学软件 Ｆ ｅ ｔ 利 ｌ ｎ 对余热锅 炉 内流场和 温度 场的分布进 ｕ 行数值模拟， 为研 究余热锅 炉 内的传热与传质提供 了理论依据， 并以此 为基础对余 热锅 炉进 行结构优化 。
（ 关键 词 ］ 流场 ； 温度 场 ； 余热锅 炉 ； 数值模拟
中图分 类 号 ：Ｋ ２ ． Ｔ ２ ４１ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ４ ４４ （０００－ ０ ９Ｏ １０ － ３ ５ １） Ｏ １－ ４ ２ ３ －
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第 ３ 期 １卷 ３
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
２１ ０ ０在
６ 月
铜冶炼 闪速炉余热锅炉辐射室的仿真与优化
宋冬根 １丁 晟 ２鞠 霞 钟 崴 ２ ， ， ，
（． １ 中国瑞林工程 技术有 限公 司， 西南 昌 江 ３ ０ ０ ；． ３０ ２２ 浙江大学 热能与动力工程研 究所 ， 浙江杭 州
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行 数值模 拟， 分析其 内部烟气 的流动与传热特 性 ， 由于 闪速炉余热锅炉设计在 国内处于开始阶段， 掌握其烟 气 的流动状态对 余 热锅炉结构优化具有 重要意义 。
２ 物 理模 型
模拟的闪速炉余热锅炉辐射室具体结构如图 １ 莲－ Ｒ寸为 ３．ｍ 本 ２ ７
× ．５ ｍｘｌ ． 。 ６８ ５ １ｍ
艺 的关键设备之一 。 它不仅 回收高温烟气 中的热 能． 而 且捕捉 烟气 中的部分烟 尘． 证工 艺系统 的正 常运行 。 保 并为尾部收尘及制 酸工艺创造条伴 ｑ 。 由于铜 冶炼工艺 的特殊性 ， 闪速炉余 热锅炉 面对 的积灰 、 蚀 、 损等 问题 比一般 余热锅 炉更 加严 重 。 腐 磨 比如某 闪 速熔炼 试 验厂 的余 热 锅 炉运 行后 不久 即发 生粘结堵塞而影 响生产 。鉴 于闪速炉余热锅 炉的高安 全 ｌ 可靠性要 求。 计 阶段有 必要准确 掌握锅炉 内 生、 在设 部 ， 别是 辐射 室 内 的流场 及 温度 场分 布 ， 特 以确 保 锅 炉的整体性能 。 计算流体 力学（Ｆ ） Ｃ Ｄ是通过计算机模 拟
１ 引 言
在铜冶炼 工业 中 ， 闪速熔 炼工 艺是 目前 世界上 先 进 的工 艺技术 。其 中 ， 闪速炉余 热锅 炉是 闪速熔炼 工
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在 余 热 锅 炉 辐 射
室 入 口处 设 置 有 ３个 盐 化 风 喷 嘴 ｆ 墙 ）２ 侧 、 组 辐 射 屏 和 ２组 挡 板
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图１ 三 图 维桉型
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嘴喷人 常温 的空气 ， 口烟气 量设 为 ５ ０ ｍ 温 进 ４００Ｎ 。 度为 １ ９ ５℃。 ２ 烟气成分 设定如 表 １ 所示 。
、
３０ ２） １０ ７
［ 摘 要 ］ 针对 闪速 炉余热锅 炉辐射 室， 用计 算流体 力学软件 Ｆ ｅ ｔ 利 ｌ ｎ 对余热锅 炉 内流场和 温度 场的分布进 ｕ 行数值模拟， 为研 究余热锅 炉 内的传热与传质提供 了理论依据， 并以此 为基础对余 热锅 炉进 行结构优化 。
（ 关键 词 ］ 流场 ； 温度 场 ； 余热锅 炉 ； 数值模拟
中图分 类 号 ：Ｋ ２ ． Ｔ ２ ４１ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ４ ４４ （０００－ ０ ９Ｏ １０ － ３ ５ １） Ｏ １－ ４ ２ ３ －
Ｓ ｍｕｌ ｔｏ ｄ ｉ ａ ｉ ｎ ａｎ Ｏｐｔｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｉ ｚ ｔｏｎ ｏ Ｒａｄ ａ ｉ ｎ ｉ ｔｏ Ｃｈａ ｂｅ ｆＦＦ ａ ｔ ａ ｉｅ ｎ Ｃｏ ｅ ｅｔ ｒ ｍ ｒ ｏ Ｗ ｓ ｅ Ｈｅ ｔＢｏ ｌｒ ｉ ｐｐ ｒＳｍ ｌｅ
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第 ３ 期 １卷 ３
有 色 冶 金 设 计 与 研 究
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铜冶炼 闪速炉余热锅炉辐射室的仿真与优化
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２ 物 理模 型
模拟的闪速炉余热锅炉辐射室具体结构如图 １ 莲－ Ｒ寸为 ３．ｍ 本 ２ ７
× ．５ ｍｘｌ ． 。 ６８ ５ １ｍ
艺 的关键设备之一 。 它不仅 回收高温烟气 中的热 能． 而 且捕捉 烟气 中的部分烟 尘． 证工 艺系统 的正 常运行 。 保 并为尾部收尘及制 酸工艺创造条伴 ｑ 。 由于铜 冶炼工艺 的特殊性 ， 闪速炉余 热锅炉 面对 的积灰 、 蚀 、 损等 问题 比一般 余热锅 炉更 加严 重 。 腐 磨 比如某 闪 速熔炼 试 验厂 的余 热 锅 炉运 行后 不久 即发 生粘结堵塞而影 响生产 。鉴 于闪速炉余热锅 炉的高安 全 ｌ 可靠性要 求。 计 阶段有 必要准确 掌握锅炉 内 生、 在设 部 ， 别是 辐射 室 内 的流场 及 温度 场分 布 ， 特 以确 保 锅 炉的整体性能 。 计算流体 力学（Ｆ ） Ｃ Ｄ是通过计算机模 拟