بررسی دینامیک سیال درون مبدلهای ذوب مس

چکیده مقاله

از جمله فرایندهای صنعتی موجود، فرایند تولید مس میباشد که در آن از مبدلهایی که فرآیند تبدیل و ذوب مس را انجام میدهند، استفاده میشود. در بعضی از عملیاتهای ذوب و پالایش فلزات به منظور اکسایش، احیا، همگنسازی ترکیب شیمیائی و دما و همچنین افزایش اختلاط در مذاب و نیز برای اضافه کردن ذرات جامد پودری به مذاب، از تزریق گاز از طریق دمندهها به داخل مبدل یا کوره استفاده میشود. این تزریق گاز به داخل مذاب نقش مهمی را ایفا میکند، زیرا برهمکنش گاز و مذاب، واکنشهای اساسی شیمیایی مورد نیاز برای فرایند تبدیل مس را تولید میکند. با وجود نقش مهم ذکر شده برای تزریق گاز به مبدل جهت پیشرفت واکنش، جت گاز باعث به وجود آمدن پدیده‌های ناخواستهای مانند پاشش مذاب و موجدار شدن مذاب میشود. با گذشت زمان این پدیدهها باعث از بینرفتن آجرهای نسوز و کوتاه شدن عمر مفید مبدل میشوند. در طول چند دهه اخیر، مطالعات زیادی به صورت تجربی و شبیه سازی عددی، به منظور پیشبینی رفتار دینامیکی سیال درون این مبدلها صورت گرفته است. در تحقیق حاضر ضمن تحلیل فرایندهای مربوط به اینگونه مبدلها، به بررسی کارهای صورت گرفته در این زمینه پرداخته میشود. بر اساس این مطالعه، به نظر میرسد که بهترین شرایط برای واکنش گاز و مذاب، در نزدیک ورودی دمنده وجود دارد. همچنین سرعت گاز ورودی بر اختلاط خوب و کاهش پاشش مذاب درون مبدل مذاب مس تاثیر میگذارد و در نتیجه یک سرعت بهینه برای هوای ورودی وجود دارد.