再生铜熔炼过程节能与提质关键技术研究

通过对再生铜熔炼系统进行热工测试及其设备运行状况的分析,发现再生铜直接熔炼制造光亮铜杆的生产过程中存在燃气品质低、燃烧器结构不合理、金属回收率低、产品杂质含量偏高的问题。为解决这些问题,开发出一种净化与水封一体化的重力水除尘器以提高燃气品质;采用螺旋式高速配风燃烧器提高燃料燃烧效率及反射炉内温度分布均匀度;在反射炉熔炼过程中采用低温扒渣技术解决铁类杂质污染液态铜的问题;采用氧化还原期温度调控技术,以提高铜回收率及产品品质、缩短熔炼周期。通过以上多项技术措施的应用,降低了再生铜熔炼过程的能耗及铜损耗,提高了光亮铜杆产品的质量,使产品的伸长率及扭转等性能优于行业标准,同时降低了废气对环境的污染。

圆形蓄热式熔铝炉内非稳态多场耦合数值模拟与参数优化

以圆形蓄热式熔铝炉为研究对象,根据熔铝炉的运行特点,应用标准k—ε湍流模型、涡耗散模型、P-1辐射模型描述湍流燃烧过程,应用等效比热法描述铝料的熔化过程,对熔铝炉内进口与出口边界交替变化的热工过程进行非稳态多场耦合数值模拟研究。蓄热式熔铝炉基准工况下的数值模拟结果表明:与传统单一烧嘴工作相比较,两个烧嘴快速切换,铝料温度分布更为均匀,其平均温度在前3 h升温较快,随后由于熔化吸热升温速率逐渐减小。以缩短铝料熔化时间为目标,采用正交试验方案,对影响熔铝炉热工过程的5个参数进行数值模拟优化,其优化工况为烧嘴高度657 mm、烧嘴倾角25°、烧嘴夹角90°、过剩空气系数1.1、空气预热温度800℃。与设计工况相比,优化工况能缩短铝料熔化时间1 h,可降低能源约20%。

圆形铝熔炼炉内非稳态热工过程数值模拟

针对铝熔铸过程中常用的圆形铝熔炼炉,利用FLUENT软件,根据能量守恒方程、动量方程建立铝熔炼炉内热工过程数学模型,采用标准k-ε湍流模型、P-1辐射模型对铝熔炼炉内非稳态传热及流动过程进行数值模拟研究。考虑到铝料熔化过程会消耗一部分能量,采用等效比热法将铝料的熔化潜热转换为相应的比热值进行计算。通过数值模拟得到了炉内流场、炉膛及铝料温度场分布情况。模拟结果与实际情况相符,为铝熔炼炉的设计与优化研究提供了理论依据。

R290微通道冷凝器性能优化及其充注量分析

采用仿真方法,以R290家用空调器用微通道冷凝器为研究对象,比较不同流路布置方案对冷凝器性能的影响,并对外形尺寸相同的微通道冷凝器与翅片管冷凝器充注比进行对比。结果表明:流程布置及各流程扁管分配对微通道冷凝器性能有较大影响,存在较优的流程数及流程扁管数;R290微通道冷凝器充注比与5mm单排冷凝器充注比水平相当,经进一步结构优化后,微通道冷凝器将比小管径换热器在降低冷凝器充注比和材料成本方面具有更大的潜力和优势。