鎢礦機(jī)械活化堿煮設(shè)備性能仿真分析.pdf

1、隨著對鎢需求量的逐年增加,造成我國已探明的鎢資源過度開采,資源形勢嚴(yán)峻。近年來已大力開發(fā)雜質(zhì)含量高、品位低的白鎢資源和回收利用尾礦、鎢廢品等二次鎢資源。傳統(tǒng)鎢冶煉的磨礦、浸出過程是分開的且存在能耗大、浸出率低、耗時長等不足。為縮短鎢礦浸出時間、提高浸出,研究既能滿足低品位雜鎢礦的浸出又節(jié)能的高效短流程鎢冶煉設(shè)備,顯得非常必要。機(jī)械活化技術(shù)是鎢礦強(qiáng)化浸出的有效途徑之一,本文在鎢礦機(jī)械活化強(qiáng)化堿煮反應(yīng)釜實(shí)驗(yàn)樣機(jī)研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)用CFD工具,

2、對反應(yīng)釜的性能和流場特性及其影響因素進(jìn)行了仿真分析,為設(shè)備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及放大提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
　　應(yīng)用Fluent軟件,本文首先對在機(jī)械活化強(qiáng)化裝置作用下的反應(yīng)釜內(nèi)流場進(jìn)行了分析,探討了機(jī)械活化對流場的作用,并確定了對流場流形有較大影響的因素為擋板、導(dǎo)流筒、釜的高徑比、攪拌槳安裝高度等。然后通過改變擋板、導(dǎo)流筒、槳離底高度等參數(shù)值對釜內(nèi)流場進(jìn)行仿真試驗(yàn),獲得了各參數(shù)變化對流場的影響規(guī)律,即增設(shè)擋板加強(qiáng)了軸流效果,當(dāng)將安裝高度H值設(shè)置

3、為10mm時減弱了擋板正下方的回環(huán)渦流現(xiàn)象;導(dǎo)流筒的高度H2值取為36mm時,抑制了釜底誘導(dǎo)錐形區(qū)的擴(kuò)大,增大了機(jī)械強(qiáng)化裝置進(jìn)料口的流速,利于強(qiáng)化浸出;導(dǎo)流筒傾角為90°時,有效地減小速度死區(qū),抑制了沿其內(nèi)壁向上的速度倒流現(xiàn)象,利于過程的強(qiáng)化;建立了有效功率評價標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)攪拌槳下移5mm時有效功率最大,強(qiáng)化效果最好。
　　本文還對影響反應(yīng)釜內(nèi)流體混合過程的因素作了分析,得出了攪拌轉(zhuǎn)速、槳離底高度、加料點(diǎn)等參數(shù)對混合時間的影響關(guān)系:攪

4、拌轉(zhuǎn)速由150r/min提高至240r/min時,混合時間減少12.5s,單位體積功隨混合時間的減少呈線性增長趨勢;在轉(zhuǎn)速保持不變條件下,槳的位置在原來基礎(chǔ)上下移25mm過程中,混合時間最多縮短6.2s,混合效率變化不明顯,單位體積功率為原來的1.38倍,最終分析確定121mm為JH型槳的最佳安裝高度;在靠近釜底區(qū)域加料所得混合時間更短。
　　在上述仿真分析的基礎(chǔ)上,本文開展了鎢礦堿煮反應(yīng)釜的設(shè)備放大研究。為達(dá)到節(jié)能目的,提出了機(jī)