艾元方，孙彦文，陈红荣，刘安明



中央喷射型喷嘴颗粒分布准则关系式

艾元方1，孙彦文1，陈红荣1，刘安明2

(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)

建立闪速炉中央喷射型精矿喷嘴实验模型，用接粒称重冷模实验方法研究喷嘴控制下的颗粒分布量纲一的准则关系式。研究结果表明：反应塔内颗粒分布受控于绕流雷诺数d和修正弗劳德数′综合作用，大d或小′使颗粒集中分布于喷嘴正下方区域；d对颗粒分布的影响比′的影响大；d和′可以将实验范围内表征各工况颗粒分布均匀性的颗粒比面密度均方差和塔中心区域颗粒质量分数1二元拟合为非线性指数函数，实验关联式分别为=0.001 2exp(2.916d0.167 1/′0.099 3)，1=11.81exp(−39.15d−0.400 9/′−0.242 5)，与1近似正相关；相同的条件是投料量增大倍数s和分布风流量增大倍数dis关系式满足dis=s1.341 4。

中央喷射型精矿喷嘴；颗粒分布均匀性；准则关系式；绕流雷诺数；修正弗劳德数

中央喷射型精矿喷嘴因生产潜能大、节能环保等优势而在铜镍铅锌冶炼企业得到广泛应用，但目前人们对喷嘴性能调节规律理论研究不多，喷嘴操作水平不高，当今大投料量条件下闪速炼铜炉况优化工作效率不高。喷嘴控制的塔内颗粒分布具有影响因素多、反应慢、呈非线性而且大滞后等特点[1]，这说明了闪速炉热工特性的复杂性和研究难度。在闪速炉热工特性研究方法中，数值模拟方法占多数，冷模实验方法较少。Solnordal等[2]对奥林匹克坝闪速炉塔内气粒两相流动、传热和冶炼进行仿真研究，发现仿真结果对粒度变化非常敏感，塔内气流和颗粒均分布于塔中心区域。……