陈卓，毛永宁，赵荣升，刘安明

(1. 中南大学 能源科学与工程学院，湖南 长沙，410083；2. 金隆铜业有限公司，安徽 铜陵，244021)

随着科技水平的不断提高和人们环保意识的日益加强，传统的炼铜工艺由于存在着冶炼能力低、成本高、能耗大、污染严重等问题将逐渐被先进的方法所取代。其中闪速熔炼技术因为具有生产能力大、能耗低、炉气SO2质量分数高、环境污染小等优点，近年来应用尤为广泛。同时，随着生产技术的发展，闪速熔炼强度也在不断增大。目前，闪速炼铜已占全世界粗铜冶炼能力的 50%[1-2]。伴随着铜闪速熔炼强度和产量的大幅度提高，技术人员在闪速炉生产过程中发现了诸如反应塔内高温区明显下移[3]、生料率和烟尘率有所上升[4-6]、熔炼过程中气－粒混合欠佳[7-8]等导致反应效率下降的问题。对于引起这些问题的原因及相关解决方案都亟待进一步研究。在现实生产中，闪速炉投料量的大幅度提升，并不意味着工艺风量、中央氧量、分散风量随之呈简单线性增大[9-12]。相反，合理的参数配比在高投料量条件下更为重要。为此，本文作者以Fluent 6.3为软件平台，通过建立闪速熔炼过程的数值模型，研究在相同投料量与中央氧速(量)条件下，闪速炉分散风与工艺风之间的动量比及其速度条件对反应塔内气、粒两相流动与混合反应过程的影响，以探寻在高熔炼强度条件下有关工艺风与分散风的参数配比优化方案。

1 仿真计算模型

1.1 几何模型

由于仿真计算主要侧重于对炉内气、粒两相的流动与混合过程的解析，因此，研究中构建的几何模型仅包括闪速炉中央喷射扩散型精矿喷嘴(CJD)、反应塔以及沉淀池气相空间部分。……