奥斯麦特炉过渡段水套冷却强度仿真研究

奥斯麦特炉是一种先进的强化熔炼技术设备,在铜冶炼领域中应用广泛,过渡段是其炉体斜顶和防砸区的顶部与锅炉上升烟道之间的部位,该部位工作环境恶劣,温度极高,需要有效的冷却措施来保证设备的正常运行和使用寿命。过渡段作为奥斯麦特炉连接炉体与烟道的关键部位,其在高温条件下的冷却性能对设备的安全与稳定性至关重要。本文通过基于铜水套传热机理的分析,对过渡段水套进行了详细建模。利用SolidWorks软件对奥斯麦特炉过渡段铜水套进行建模及仿真研究,通过对比分析其在不同工况下的温度场、冷却水温升及冷却强度,为奥斯麦特炉过渡段铜水套的设计提供了理论依据,并有助于优化水套的结构设计和冷却参数,提高冷却效果,防止水套过热损坏,提高设备的安全性和运行稳定性。

无熔深堆焊铜熔池图像视觉检测方法研究

在分析了视觉法检测熔池的取像机理和钨极氩弧焊(TIG焊)电弧光谱的基础上,提出了近红外波段取像铜熔池的思路,并设计出基于不同取像机理的多种复合窄带滤光系统。采用普通电荷耦合(CCD)传感器从正面拍摄了铜熔池,并对不同观察窗口下的取像结果进行比较分析,找到了相对较佳、可获得较清晰的铜熔池图像的取像窗口。最后分析了TIG焊铜熔池图像的特征,并与TIG焊钢熔池图像比较后发现:在近红外波段,铜熔池比钢熔池难于获得清晰的图像。

富氧侧吹熔池熔炼处理含重金属污泥的工艺设计

从工艺流程选择和设计、主体工艺设备选择以及主要技术指标等方面详细介绍了富氧侧吹熔池熔炼处理含重金属污泥回收铜、锌等有价金属的工艺,旨在为含重金属污泥的资源化综合利用提供参考。

Sn对铜合金激光选区熔化微熔池组织及性能的影响

优化激光选区熔化(SLM)功率、扫速、扫描间距参数调控策略,使Cu-5%Sn、Cu-15%Sn和Cu-24.6%Sn(质量分数)合金成形致密度分别达99.2%、99.7%和99.7%。发现该SLM成形凝固相转变行为与显微组织均有非平衡凝固特征,α相Cu-5%Sn合金中主要为α-Cu(Sn)固溶体相,α相Cu-15%Sn合金中为α-Cu(Sn)与δ-Cu41Sn11两相,β相Cu-24.6%Sn合金中β相不完全分解而析出γ与δ相。Sn含量由5%增至15%,抗拉强度由384 MPa增至695 MPa,但断裂总延伸率由22.7%降至12%,α相中未见明显择优取向,β相Cu-24.6%Sn合金中有织构与SLM堆积方向平行,拉伸性能呈现强各向异性。

电弧作用下浸铜碳材料烧蚀过程的数值模拟

电弧侵蚀是影响浸铜碳材料使用寿命的关键因素之一。首先,将电弧等效为高斯分布的热源,基于热传导理论和流体理论,考虑材料相变,探讨了浸铜碳材料的温度变化过程、材料发生相变的熔化-凝固过程;接着,分析了液体表面张力是烧蚀熔池流动的主导因素,影响材料内部的温度分布;最后,考虑浸铜碳材料的蒸发升华,求解了材料表面的形貌及温度分布。仿真研究结果表明:电弧作用下,浸铜碳材料相变形成熔池域,电弧熄灭后,熔池域继续扩大一段时间才逐渐减小;熔池表面散热较内部散热快。液体表面张力导致熔池表面流动,进而加快材料表面散热。电弧持续作用下,浸铜碳材料表面逐渐形成烧蚀熔池和烧蚀凹坑。烧蚀熔池的半径和深度随着时间的变化近似线性增长,材料表面烧蚀凹坑处的温度最高,其值在碳的升华温度附近波动。

大型底吹炉炼铜工艺优化及生产实践

结合某黄金冶炼厂富氧底吹熔池熔炼工艺的生产运行情况,对放渣放铜难、水冷烟罩漏水、上升烟道结焦、烟尘率高、炉况不稳定等限制产能提高的关键问题进行分析,明确了问题产生的原因,并提出了相应的解决措施,确定了最佳工艺操作条件。工艺方案和设备优化后,解决了大型底吹炉产能提高受限的问题,单炉的精矿年处理量达到150万t以上。

提升倾动炉复杂原料冶炼能力研究实践

随着原料市场结构变化,倾动炉入炉物料变得日趋复杂,各种高杂物料明显增多,不仅影响产品质量,更影响倾动炉的稳定顺行。通过对倾动炉杂铜冶炼实践研究,采取优化配料方式,掺氧助熔,强化熔池传氧,氧化期局部掺氮等措施,提升了倾动炉应对复杂原料的适应能力。

磁场辅助T2紫铜激光焊接熔池数值仿真与验证

针对紫铜激光焊接能量耦合效率低与过程稳定性差的问题,通过采用添加辅助磁场的方法增大焊接母材对激光能量的吸收,并建立磁场辅助T2紫铜激光焊接的数值仿真模型。对比分析有无磁场时熔池的温度场和流速场,以探究磁场的添加对紫铜激光焊接熔池温度分布与流体流动演变规律的影响。研究发现:附加磁场后,熔池的最高温度升高,由未加磁场时的4476 K升高至4868 K,升高了约8.7%;平均流动速度降低,其中最大速度降低了约21.97%。当仿真时间处于第280 ms,未附加磁场的焊件熔池的熔宽和熔深分别为2.12 mm和1.29 mm;附加120 mT强度磁场后熔池的熔宽和熔深变为2.26 mm和1.34 mm。最后,将仿真的熔合线形貌与实验获取的熔合线形貌进行拟合对比,两者有较高的契合度,验证了所建立的数值仿真模型的准确性。