鐵礦石燒結(jié)過程是鋼鐵生產(chǎn)中過程中的重要一環(huán),關(guān)系到高爐生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量及能耗。近年來,隨著我國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展,為滿足高爐的正常生產(chǎn)需求,越來越多的鋼鐵企業(yè)在原有燒結(jié)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)改造,借助增加料層厚度來提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量,厚料層燒結(jié)技術(shù)逐漸成熟,但料層厚度的提高也導(dǎo)致料層內(nèi)溫度場的波動(dòng)和燒結(jié)終點(diǎn)延遲等問題。燒結(jié)過程中料層內(nèi)溫度場分布直接影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量,因此,在保證燒結(jié)產(chǎn)量和燒結(jié)礦質(zhì)量的前提下,提高燒結(jié)料層厚度才有實(shí)際意義。針對此問題,本文運(yùn)用數(shù)值模擬的方法對燒結(jié)機(jī)料層內(nèi)溫度場進(jìn)行模擬分析,研究提高料層厚度對燒結(jié)過程的影響,以及雙層燒結(jié)技術(shù)對燒結(jié)終點(diǎn)及料層內(nèi)溫度場等因素的影響。研究過程中以某燒結(jié)廠360m2燒結(jié)機(jī)為研究對象,選用該廠工藝條件并使用流體力學(xué)軟件FLUENT模擬燒結(jié)過程中料層內(nèi)溫度分布及變化,將料層近似看做多孔介質(zhì);通過研究燒結(jié)過程反應(yīng)機(jī)理,基于基本守恒方程,建立燒結(jié)過程傳熱、傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型;引入厄根方程來表示氣體通過料層時(shí)引起的壓力變化,將化學(xué)反應(yīng)引起的質(zhì)量、動(dòng)量、能量等變化作為自定義函數(shù)（UDF）導(dǎo)入FLUENT軟件進(jìn)行求解計(jì)算,主要考慮對溫度場影響較大的相關(guān)... 

【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)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
        1.1.1 鐵礦石燒結(jié)工藝
        1.1.2 厚料層燒結(jié)技術(shù)發(fā)展
    1.2 厚料層燒結(jié)特性
    1.3 燒結(jié)過程數(shù)學(xué)模型的研究
        1.3.1 基礎(chǔ)模型的研究
        1.3.2 燒結(jié)煙氣及新工藝的模擬
    1.4 課題提出及研究內(nèi)容
        1.4.1 燒結(jié)工藝參數(shù)對料層溫度場的影響
        1.4.2 新型燒結(jié)工藝對燒結(jié)過程的影響
第2章 燒結(jié)過程數(shù)學(xué)模型
    2.1 燒結(jié)過程物理化學(xué)過程分析
    2.2 模型基本假設(shè)
    2.3 燒結(jié)數(shù)學(xué)模型控制方程
        2.3.1 質(zhì)量守恒方程
        2.3.2 組分輸運(yùn)方程
        2.3.3 動(dòng)量守恒方程
        2.3.4 能量守恒方程
    2.4 化學(xué)反應(yīng)模型
        2.4.1 焦炭燃燒模型
        2.4.2 一氧化碳生成模型
        2.4.3 水分蒸發(fā)模型
        2.4.4 石灰石分解模型
    2.5 模型相關(guān)參數(shù)的確定
    2.6 CFD求解
        2.6.1 計(jì)算前處理
        2.6.2 計(jì)算求解設(shè)置
    2.7 本章小結(jié)
第3章 燒結(jié)過程數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 模型參數(shù)
    3.2 模擬結(jié)果驗(yàn)證
    3.3 溫度場模擬結(jié)果及分析
    3.4 燒結(jié)過程熱量計(jì)算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 工藝參數(shù)對燒結(jié)熱過程的影響
    4.1 料層厚度對燒結(jié)熱過程的影響
        4.1.1 料層厚度對燒結(jié)終點(diǎn)的影響
        4.1.2 料層厚度對燒結(jié)礦產(chǎn)量的影響
    4.2 配碳量對燒結(jié)熱過程的影響
    4.3 孔隙度對燒結(jié)熱過程的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 雙層燒結(jié)工藝數(shù)值模擬
    5.1 概述
    5.2 雙層布料工藝數(shù)值模擬
    5.3 雙層點(diǎn)火工藝數(shù)值模擬
        5.3.1 求解器設(shè)置
        5.3.2 模擬結(jié)果及分析
        5.3.3 氧氣含量對雙層燒結(jié)工藝的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]2015年鋼鐵企業(yè)煉鐵生產(chǎn)技術(shù)評述[J]. 王維興.  冶金管理. 2016(02)
[3]基于料層最高溫度控制的鐵礦燒結(jié)燃料合理分布[J]. 李法社,張小輝,張家元,田萬一.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[4]鋼鐵冶金過程動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的研究進(jìn)展[J]. 陳林根,夏少軍,謝志輝,劉曉威,沈勛,孫豐瑞.  熱科學(xué)與技術(shù). 2014(02)
[5]煙氣循環(huán)燒結(jié)的數(shù)值仿真[J]. 張小輝,張家元,田萬一,鄭敏,周孑民,王華.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[6]鐵礦石燒結(jié)過程傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬[J]. 張小輝,張家元,張建智,蘇浩,周孑民.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(02)
[7]燒結(jié)床層的熱質(zhì)分析[J]. 劉斌,馮妍卉,姜澤毅,張欣欣.  化工學(xué)報(bào). 2012(05)
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[9]鐵礦燒結(jié)煙氣中SO2的排放規(guī)律[J]. 潘建,朱德慶,崔瑜,陳棟,周仙霖.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
[10]燒結(jié)煙氣污染物脫除的進(jìn)展[J]. 張春霞,王海風(fēng),齊淵洪.  鋼鐵. 2010(12)

博士論文
[1]Fe2O3-CaO-SiO2系鐵酸鈣（SFC）生成機(jī)理研究[D]. 丁祥.北京科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]寶鋼厚料層燒結(jié)技術(shù)創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[D]. 翟江南.中南大學(xué) 2005



本文編號：3205944