浸没喷吹熔炼是一种常用的有色金属冶炼技术,在原料处理、熔炼品质和经济效益等方面都具有良好的优势。本文主要研究浸没喷吹熔炼过程中赛洛喷枪换热及燃油的浸没喷吹雾化特性。油温是雾化效果的主要影响因素之一,研究喷枪的换热效果能较好计算不同负载流量下喷嘴出口油温。本文针对浸没喷吹熔炼过程建立赛洛喷枪的换热及浸没喷吹雾化模型,并进行模型验证。主要内容包括:(1)利用赛洛喷枪流动换热模型分析不同空气流量下喷枪流动换热效果;(2)在固定热流下研究不同旋流器结构换热机理,比较不同旋流器的综合性能;(3)利用浸没喷吹雾化模型,研究分析不同空气速度,油量及温度下柴油的雾化特性。对于赛洛喷枪流动换热过程,空气流量越大换热效果越好,壁面温度越低;喷枪整体压力损失主要产生在旋流器位置;空气流量越大总压降越大,但摩擦系数会减小。对于不同结构旋流器,减小螺距倍数,增加肋片数,能有效降低壁面温度,增强对流换热能力,提高综合性能;增加肋片厚度能小范围降低壁面温度,但对流动换热效果影响不明显;空气流量为G=79.6350kg/m2·s努塞尔数比最大,说明增加空气流量对旋流器对流换热能力提高不敏感,同时会增加压降比和阻力系数比;由于肋片的内外管导热作用,封闭式旋流器壁面温度明显小于未封闭式旋流器。对于赛洛喷枪浸没喷吹雾化过程,油滴的贯穿据随着喷吹时间先增加后稳定,雾化空气速度越大,贯穿据增加速率越大,稳定后贯穿据越大;油滴在气液交界面附近会产生二次破碎,油滴的总SMD在喷吹过程0.004s左右快速减小之后达到稳定;空气速度越大碰撞结合能力增强,喷吹0.006s后总SMD越大;空气速度与温度会与轴向捕捉面上捕捉到的油滴SMD成反比,负载油量则相反。当空间温度高于柴油蒸发温度时,温度越高,随着距离喷枪口越来越远,捕捉面捕捉到的油滴质量越小,油滴质量的平衡值也较低,轴向上的蒸汽浓度越大。本文研究目的在于设计了实际生产过程中喷枪的换热模型,利用此模型可以一定程度上预测喷枪外壁面温度;分析不同结构旋流器的流动换热特性,可以帮助优化喷枪的设计,以达到增加喷枪寿命和炉子运行时间。此外对浸没喷吹雾化特性的研究,有利于改善熔炼品质,增强熔炼效率和提高燃料的利用率。