数模优秀论文:顶吹转炉吹炼过程反应速率数模研究.doc数模优秀论文:顶吹转炉吹炼过程反应速率数模研究■经济数模优秀论文:顶吹转炉吹炼过程反应速率数模研究摘要:本文依据界面更新理論,研究了顶吹转炉吹炼过程数学模型,分析了吹炼阶段限制性环节提出了顶吹转炉吹炼速率公式,并以生产数据加以验证,最终获得顶吹转炉吹炼实践操作较优工艺参数。实践证明:参数选择与运用具有比较优势。关键词:顶吹转炉;吹炼;反应速率;数模研究中图分类号::A文章编号:2095-8412(2016)04-621-03工业技术创新URL:DOI:.2095-:Thispaperestablishesamathematicalmodeloftop-ordancewithinterfaceupdatingtheoryandtherebyengagesinresearchonaformulaoftop--blownconverterconverting,:Top-blownConverter;Converting;ReactionRate;MathematicalModel引言顶吹转炉又称为氧气斜吹转炉,由于炉体倾斜,反应面积增加,同时炉体不断地旋转,不断更新反应界面,显著提高了反应速度[1]。所以顶吹转炉常用来处理那些成分复杂、处理难度大的复杂物料。顶吹转炉冶炼为周期性作业,—台炉子内完成熔炼、吹炼(精炼)作业过程。有价金属主要在熔炼阶段被还原富集,贱金属及杂质元素主要在吹炼阶段以氧化造渣方式和烟尘形式除去[2]。本文依据界面更新理论[3]”研究建立顶吹转炉吹炼阶段数学模型,进而硏究顶吹转炉吹炼过程速率公式并以生产数据加以验证,并获得顶吹转炉吹炼实践操作较优工艺参数。1顶吹转炉吹炼阶段限制性环节分析在吹炼阶段中,吹炼喷枪往炉内吹入高压压缩空气,压缩空气吹开熔体表面渣层,与熔体直接接触发生氧化反应,氧化物造渣吹炼渣。这些氧化反应是典型的气液反应[4],反应主要步骤有:①压缩空气中的氧气向熔体表面传质;②氧气与熔体中物质发生反应;③固体产物造渣,气体产物逸出。在吹炼阶段,炉内温度高达1200弋,各类反应极为迅速,吹炼渣浮于熔体表面,和残存的熔炼渣聚集在一起,严重阻碍压缩空气向熔体中的进一步传质。因此,②③为非限制性环节,①是吹炼过程限制性环节,针对限制性环节建立数豁莫型。,当喷嘴压缩空气压力达到临界压力时,压缩空气会吹开喷嘴周围渣层,新反应界面与氧气持续反应。液面和液面最上面渣粒A建立数学所以,喷嘴周围反应界面更新速率是影响顶吹转炉吹炼速率的关键因素。假设喷嘴出口压力为P0,喷嘴面积为SO,喷嘴与液面的临界距离L0,喷射角的一半为,压缩空气到达液面时压力为P液,喷射面积为S液。那么:,当压缩空气流量为1200Nm3/h,吹炼温度分别为1
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