PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Symulacja numeryczna procesu dopalania gazów poredukcyjnych w piecu anodowym

Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Numerical simulation of the process of reduction gases afterburning in the anode furnace
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W artykule omówiono rezultaty obliczeń procesu bezpośredniego dopalania gazów po redukcji miedzi w piecu anodowym PAO. Do symulacji wykorzystano oprogramowanie numeryczne CFD openFOAM w wersji 1.7.0. Skład atmosfery gazowej porównano dla pieca bez wprowadzonego układu dopalającego oraz po modyfikacji poprzez doprowadzenie lancy dopalającej w przestrzeń gazową pieca. Rezultaty przeprowadzonych obliczeń wskazują zmniejszenie udziału tlenku węgla w wyniku wprowadzenia dyszy dopalającej o ok. 50 % objętościowych. Modelowanie numeryczne umożliwia wcześniejsze ustalenie miejsca i sposobu doprowadzenia strumienia utleniacza bez negatywnego wpływu na przebieg procesu redukcji.
EN
In modern metallurgical processes should be taken into account factors related to the negative impact of installation on the environment. Often, reducing the environmental impacts of lead to additional effects deteriorating the performance of the system. Proper modification of processes with high energy intensity in a small impact on improving the technology while allowing the energy intensity indicators. Formed in the process of reduction of gaseous pollutants such as carbon monoxide are a valuable component of the fumes. Skilful carry them through chemical conversion into substances with less negative impact on the environment to avoid rapid wear of the combustion installation sequence. In the presented paper was analyzed the impact of application of the internal combustion using oxygen nozzle on the concentration of this com-pound in the area of the PAO anode furnace. The study was conducted by numerical calculations using the procedures and computational fluid dynamics and software openFOAM in version 1.7.0. The composition of gaseous atmosphere was compared to the furnace not equipped with an afterburning of carbon monoxide and after modification by bringing the flow of oxygen by afterburning lance. Figure l and Table l presents the main assumptions for the numerical calculations and construction equipment. CFD modeling included a gas space in the furnace above liquid material input. In the calculations was used a global model of afterburning of CH4 and CO with adopted intermediate compounds using the Jones-Lindstedt mechanism. Simulation was based on the substantial streams introduced into the furnace (Table 3) and the atmospheric composition of gases from the raised-bed reactor (Table 4). Distribution of afterburning nozzle has to respect the conditions and limitations of the processes carried out in the device. Mainly it was not to interfere in the reducing zone of gases layer above the liquid bath. For the assumed state of operation, it was found that the nozzle reduces the volume fraction of carbon monoxide in the exhaust gases leaving the furnace chamber with 8+12 % to about 5 %, so it is possible to reduce the volume fraction of the component an average of 50 %. It was found that the axis of the nozzle flowing stream of oxygen maximum reacts to a length of 3 m along the axis from the front burner, which translates to about 1.03 meters. above the roof of the furnace. This distance indicates that the gas dynamics of the main stream of afterburning does not interact directly with the surface of molten metal. Modelling also showed that after the introduction of the nozzle directly over the entire bath, the gas mixture has reductive nature what indicating no impairment reductive atmosphere above the bath.
Rocznik
Strony
323--328
Opis fizyczny
Bibliogr. 7 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
autor
autor
  • Politechnika Śląska, Katedra Metalurgii, Zespół Energetyki Procesowej, Katowice
Bibliografia
  • 1. Davenport W. G., King M., Schlesinger M., Biswas A. K.: Extractive metallurgy of copper. Oxford 2002, Wydaw. Elsevier Science.
  • 2. Warnatz J., Maas U., Dibble R. W.: Combustion. Berlin 2006, Wydaw. Springer-Verlag.
  • 3. Curtiss Ch. F., HirschfelderJ. O.: Transport properties of multicomponent gaś mixtures. J. Chem. Phys. 1949, nr 17, s. 550-561.
  • 4. Bialik W., Gil S., Mocek P.: Predykcja CFD procesów emisji zanieczyszczeń gazowych w wysokotemperaturowych komorach spalania. Czasopismo Techniczne — Środowisko 2009, nr 3-Ś, s. 3-H12.
  • 5. Launder B. E., Spalding D. B.: Mathematical models of turbulences. New York 1972, Wydaw. Academic Press.
  • 6. Jones W. R, Lindstedt R. P.: Global reaction schemes for hydrocarbon combustion. Combustion and Flame 1988, nr 78, s. 233-249.
  • 7. http://www.ropczyce.com.pl.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPK3-0005-0012
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.