干熄焦技術(shù)因兼具節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),在我國鋼鐵企業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。干熄焦?fàn)t是干熄焦工藝的核心設(shè)備,在爐內(nèi)發(fā)生循環(huán)氣體冷卻紅熱焦炭的過程。一直以來對熄焦過程缺少系統(tǒng)的研究,實(shí)際生產(chǎn)以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),缺乏相應(yīng)的理論指導(dǎo)。同時(shí),對干熄爐內(nèi)部的流動(dòng)、傳熱規(guī)律及其與工藝參數(shù)之間的關(guān)系研究較少,導(dǎo)致干熄焦裝置的運(yùn)行參數(shù)得不到很好的優(yōu)化。因此根據(jù)實(shí)際的工藝設(shè)備,建立干熄爐的數(shù)學(xué)模型,對干熄爐內(nèi)的流動(dòng)、傳熱過程進(jìn)行深入研究,獲得干熄爐最優(yōu)的運(yùn)行參數(shù)成為亟待解決的新課題。本文以某鋼鐵廠處理能力140t/h的干熄焦?fàn)t為基礎(chǔ)進(jìn)行研究,根據(jù)工程圖確定幾何模型的尺寸,以流體力學(xué)軟件ANSYS Fluent為平臺(tái),針對干熄爐內(nèi)流動(dòng)、換熱的特點(diǎn),建立了干熄爐三維的仿真模型�；诙嗫捉橘|(zhì)理論模型,采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相結(jié)合的方法對計(jì)算區(qū)域進(jìn)行離散,采用dual cell的方法實(shí)現(xiàn)氣固相間的非局域熱平衡換熱,選用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型描述循環(huán)氣體在干熄爐內(nèi)的湍流流動(dòng),并借助UDF對其進(jìn)行二次開發(fā),模擬出了干熄爐內(nèi)的流場和溫度場。以此為基礎(chǔ),討論了入口風(fēng)溫、循環(huán)風(fēng)量、焦炭入爐溫度以及焦炭粒徑對熄焦過程的影響;并借助正交試驗(yàn)法對... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的提出
    1.2 課題的目的和意義
    1.3 課題的研究內(nèi)容
第2章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 干熄焦技術(shù)的發(fā)展概況
        2.1.1 國外干熄焦技術(shù)的發(fā)展
        2.1.2 國內(nèi)干熄焦技術(shù)的發(fā)展
    2.2 干熄焦工藝
        2.2.1 干熄焦的原理
        2.2.2 干熄焦?fàn)t的基本結(jié)構(gòu)
        2.2.3 干熄焦工藝流程簡介
        2.2.4 干熄焦工藝的優(yōu)點(diǎn)
    2.3 干熄爐內(nèi)流動(dòng)與傳熱機(jī)理研究現(xiàn)狀
        2.3.1 干熄爐氣固相傳熱物理模型
        2.3.2 蘇聯(lián)早期經(jīng)驗(yàn)公式與傳熱熱研究
    2.4 多孔介質(zhì)模型
        2.4.1 多孔介質(zhì)的研究方法
        2.4.2 多孔介質(zhì)的基本參數(shù)
        2.4.3 多孔介質(zhì)的流動(dòng)模型
        2.4.4 多孔介質(zhì)的傳熱模型
        2.4.5 干熄爐中的多孔介質(zhì)模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 干熄爐的數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值模擬研究
    3.2 Fluent中關(guān)于模型的數(shù)學(xué)描述
        3.2.1 流體控制方程
        3.2.2 能量傳輸方程
    3.3 干熄爐內(nèi)模型的建立與求解
        3.3.1 幾何模型及計(jì)算域
        3.3.2 計(jì)算區(qū)域離散化
        3.3.3 參數(shù)與邊界條件
        3.3.4 自定義函數(shù)
        3.3.5 求解過程
        3.3.6 后處理
    3.4 本章小結(jié)
第4章 干熄爐數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    4.1 模型驗(yàn)證
    4.2 干熄爐內(nèi)流場的分析
    4.3 干熄爐內(nèi)溫度場的分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 工藝參數(shù)對干熄焦生產(chǎn)過程的影響
    5.1 入口風(fēng)溫對傳熱的影響
    5.2 循環(huán)風(fēng)量對傳熱的影響
    5.3 焦炭入爐溫度對傳熱的影響
    5.4 焦炭顆粒直徑對傳熱的影響
    5.5 工藝參數(shù)對氣體顯熱吸收率的影響
        5.5.1 計(jì)算工況
        5.5.2 模擬結(jié)果與分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]物料預(yù)熱塔的設(shè)計(jì)及預(yù)熱過程數(shù)值模擬分析[D]. 楊愛偉.東北大學(xué) 2013
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本文編號：3204488