第1章 绪论 | 第9-14页 |
1.1 现代铜熔炼工艺、理论和研究方法 | 第9-10页 |
1.2 铜闪速炉发展现状和存在问题 | 第10-11页 |
1.3 数学模拟技术在冶金中的作用 | 第11页 |
1.4 数学模拟研究技术的发展和现状 | 第11-12页 |
1.5 本研究工作的内容 | 第12-14页 |
第2章 铜精矿的奥托昆普闪速熔炼 | 第14-29页 |
2.1 概述 | 第14-15页 |
2.2 奥托昆普闪速炉结构 | 第15-19页 |
2.2.1 闪速炉的外形结构 | 第15-17页 |
2.2.2 闪速炉炉体主要部位的结构 | 第17-19页 |
2.2.2.1 闪速炉反应塔 | 第17页 |
2.2.2.2 闪速炉沉淀池 | 第17-18页 |
2.2.2.3 闪速炉上升烟道 | 第18-19页 |
2.3 奥托昆普闪速熔炼的精矿喷嘴及其发展 | 第19-23页 |
2.3.1 文丘里型精矿喷嘴 | 第19-20页 |
2.3.2 中央喷射扩散型精矿喷嘴 | 第20-23页 |
2.4 奥托昆普闪速熔炼中富氧的应用 | 第23页 |
2.5 奥托昆普闪速炉熔炼烟气的降温除尘 | 第23-25页 |
2.5.1 废热锅炉 | 第24-25页 |
2.5.2 烟气除尘 | 第25页 |
2.6 奥托昆普闪速熔炼的计算机控制 | 第25-26页 |
2.7 奥托昆普闪速炉直接炼铜 | 第26-29页 |
第3章 闪速炉炼铜中气粒两相湍流流动与燃烧 | 第29-56页 |
3.1 湍流流动的特点 | 第29-30页 |
3.2 反应流基本方程和湍流运动时均方程组 | 第30-33页 |
3.3 湍流流动模型 | 第33-39页 |
3.3.1 湍流粘性系数模型 | 第33-37页 |
3.3.1.1 湍流粘性概念 | 第33-34页 |
3.3.1.2 混合长度模型 | 第34-35页 |
3.3.1.3 单方程模型 | 第35-36页 |
3.3.1.4 k~(-ε)双方程模型 | 第36-37页 |
3.3.2 雷诺应力方程模型 | 第37-39页 |
3.3.2.1 雷诺应力的微分方程模型(DSM) | 第37-38页 |
3.3.2.2 雷诺应力的代数方程模型(ASM) | 第38-39页 |
3.4 湍流气固两相流动模型 | 第39-47页 |
3.4.1 气固两相流动的特点 | 第39-41页 |
3.4.1.1 流动类型 | 第39页 |
3.4.1.2 颗粒尺寸及其分布规律 | 第39-40页 |
3.4.1.3 表观密度和体积分数 | 第40页 |
3.4.1.4 颗粒阻力、传热传质与反应 | 第40-41页 |
3.4.2 气固两相流动的基本方程 | 第41-44页 |
3.4.3 单颗粒动力学模型 | 第44页 |
3.4.4 小滑移模型 | 第44-45页 |
3.4.5 无滑移模型(单流体模型) | 第45-46页 |
3.4.6 颗粒轨道模型 | 第46-47页 |
3.5 湍流气相燃烧模型 | 第47-52页 |
3.5.1 简单化学反应系统和混合分数 | 第48-49页 |
3.5.2 湍流扩散火焰模型 | 第49-50页 |
3.5.3 湍流预混火焰模型 | 第50-52页 |
3.6 铜精矿的燃烧化学反应 | 第52-54页 |
3.7 辐射 | 第54-56页 |
第4章 闪速炉应塔内四场耦合二维仿真 | 第56-73页 |
4.1 数值仿真模拟的基本过程 | 第56-57页 |
4.2 铜闪速炉反应塔内部的基本二维模型 | 第57-60页 |
4.2.1 气粒两相流动动力学模型 | 第57-59页 |
4.2.1.1 气相方程 | 第57-58页 |
4.2.1.2 颗粒相传输方程 | 第58-59页 |
4.2.2 颗粒的化学反应研究 | 第59-60页 |
4.2.3 气相燃烧反应 | 第60页 |
4.3 对商业软件CFX的二次开发 | 第60-63页 |
4.4 铜闪速炉反应塔二维仿真与颗粒群温度变化分析 | 第63-69页 |
4.4.1 边界条件以及网格划分 | 第63-64页 |
4.4.2 计算结果及颗粒群温度变化分析 | 第64-69页 |
4.5 数值计算过程中加速收敛的若干策略 | 第69-72页 |
4.5.1 欠松驰因子的选用 | 第69-70页 |
4.5.2 假时间步长因子的设置 | 第70页 |
4.5.3 网格大小的选择 | 第70-71页 |
4.5.4 边界条件处理对计算收敛和精度的影响 | 第71页 |
4.5.5 加速收敛的求解策略 | 第71-72页 |
4.6 本章小结 | 第72-73页 |
第5章 贵溪冶炼厂铜闪速炉三维仿真研究 | 第73-91页 |
5.1 前言 | 第73页 |
5.2 计算网格划分 | 第73-76页 |
5.3 基本方法 | 第76-77页 |
5.4 基本工况与边界条件 | 第77-79页 |
5.5 计算结果分析 | 第79-89页 |
5.5.1 速度矢量场分析 | 第79-80页 |
5.5.2 温度分布场分析 | 第80-84页 |
5.5.3 浓度场分析 | 第84-85页 |
5.5.4 颗粒轨迹分析 | 第85-89页 |
5.6 计算结果的可靠性验证 | 第89-90页 |
5.7 本章结论 | 第90-91页 |
第6章 金隆冶炼厂铜闪速炉三维仿真、预测与优化试验 | 第91-107页 |
6.1 金隆公司铜闪速炉特点和仿真必要简化 | 第91-92页 |
6.2 金隆闪速炉目前工况仿真研究与验证 | 第92-98页 |
6.2.1 仿真基本方法 | 第92页 |
6.2.2 边界条件 | 第92-93页 |
6.2.3 计算结果分析 | 第93-97页 |
6.2.4 计算结果现场验证 | 第97-98页 |
6.3 金隆铜闪速炉提高生产能力的预测 | 第98-101页 |
6.3.1 预计工艺参数与边界条件 | 第98-99页 |
6.3.2 80t·h~(-1)工况闪速炉内部各场预测 | 第99-101页 |
6.4 金隆铜闪速炉的仿真寻优试验 | 第101-106页 |
6.4.1 分散风影响仿真试验 | 第101-103页 |
6.4.2 中央氧气比例影响仿真试验 | 第103-105页 |
6.4.3 提高工艺风富氧浓度仿真试验 | 第105-106页 |
6.5 本章小结 | 第106-107页 |
第7章 结论 | 第107-110页 |
参考文献 | 第110-115页 |
攻读博士学位期间发表论文 | 第115-116页 |
致谢 | 第116页 |