富氧双侧吹熔炼铜过程的物理模拟研究

摘要

侧吹熔池熔炼是一种高效、节能、环保的铜熔炼新工艺,其过程是利用侧吹到炉内渣层的富氧空气搅动渣层运动,强化熔体的传质、传热过程,从而减少了铜铣在炉渣中的溶解,改善了熔体反应的动力学条件.但目前,该项技术还存在对乳化层认知不明确的问题.本文利用基于相似原理建立的物理模型,单反相机及Image Pro-Plus软件分析了不同喷嘴倾角及气体流量下,熔池内乳化层厚度、乳化层内液滴尺寸分布的变化规律,计算出传质界面面积A.结果表明:乳化层的厚度随着喷嘴倾角的增大而减小;随着气体流量的增加而增加.乳化层中液滴的SMD(体积表面积平均直径)值随着气体流量的增大而减小,随着喷嘴倾角的增大而增大;乳化层界面面积随着气体流量的增大几乎呈线性增大;界面面积随角度的增大呈线性减小.发生乳化现象的液滴的临界SMD值为2～4mm.