魏烈旭

（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410001）

铜阳极精炼炉稀氧燃烧仿真模拟研究

魏烈旭

（长沙有色冶金设计研究院有限公司，湖南 长沙 410001）

利用Fluent软件模拟采用稀氧燃烧的铜阳极精炼炉炉内的温度场和流场，以获取稀氧燃烧的燃烧特性，仿真结果表明，天然气倾斜喷入方式，达到了稀氧燃烧的控制条件，稀氧燃烧会使炉顶等局部区域温度过高，加速炉墙耐火砖的烧损，仿真结果为今后冶金炉窑推广使用稀氧燃烧提供设计依据。

稀氧燃烧；阳极炉；铜；精炼；仿真模拟

1 引言

稀氧燃烧是指燃料和浓度大于或等于90%的工业氧气分别通过不同的喷嘴高速射入炉膛，燃料和氧气与在炉膛中已存在的燃烧产物发生卷吸作用而迅速有效稀释，然后再彼此混合燃烧，形成一种非常均匀的加热体系。稀氧燃烧技术近年来才被国内各大铜冶炼厂引进使用，目前，国内已有10余家铜冶炼企业将稀氧燃烧技术应用于回转式阳极精炼。稀氧燃烧产生的烟气量约为空气燃烧烟气量的22.4%，每吨阳极铜的能耗由应用前的大于88kgce降低至42kgce，吨阳极铜能耗下降50%［1-2］。为了更好的了解和掌握采用稀氧燃烧技术后精炼炉内的燃烧状况、烟气流场和温度分布情况，本文采用Fluent仿真技术对精炼炉内燃烧过程进行了仿真模拟。

2 物理模型

目前，回转式阳极精炼炉使用的稀氧烧嘴具有两只喷枪，一支称作为J枪，另一支称作为L枪，全部的燃料和一部分的氧气混合后，通过J枪喷入炉内，另一部分的氧气通过L枪喷入炉内。……