采用數(shù)值模擬方法先討論煤氣、物料物性參數(shù)以及回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行參數(shù)對(duì)窯內(nèi)煤氣和物料運(yùn)動(dòng)特性的影響規(guī)律,再探討其對(duì)窯軸向煤氣溫度變化趨勢(shì)和窯橫截面溫度變化趨勢(shì)的影響規(guī)律。研究表明窯內(nèi)煤氣螺旋式前進(jìn),煤氣溫度在距離窯頭0～15 m下降速度較快,隨后變緩。隨煤氣噴吹速度的提高,窯內(nèi)煤氣溫度提高。窯內(nèi)物料體積分?jǐn)?shù)分布呈S形�；剞D(zhuǎn)窯傾角過(guò)大導(dǎo)致物料顆粒最大速度遠(yuǎn)離中心弦位置;回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速提高促使物料顆粒最大速度更接近中心弦位置。窯截面溫度先平緩降低后迅速下降最后趨于平緩。合理的鐵礦粉預(yù)還原回轉(zhuǎn)窯工藝和結(jié)構(gòu)參數(shù)為:物料質(zhì)量流量13.88 kg/s、煤氣進(jìn)口風(fēng)速16 m/s、回轉(zhuǎn)窯傾角3°、回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速0.6 r/min。

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【部分圖文】：

圖1 回轉(zhuǎn)窯截面?zhèn)鳠徇^(guò)程示意圖

回轉(zhuǎn)窯傳熱過(guò)程較復(fù)雜,煙氣通過(guò)對(duì)流與輻射的方式將熱量傳遞到物料,物料再通過(guò)輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流的方式傳熱。通過(guò)窯體轉(zhuǎn)動(dòng),窯內(nèi)壁面周期性的與高溫氣體和物料間歇接觸,窯壁從高溫?zé)煔馕諢崃?又傳遞給物料,形成“貯存-釋放”蓄熱式傳熱過(guò)程,如圖1所示。其中Gas表示氣相空間,α為填充角,Q....

圖2 攀枝花中試基地回轉(zhuǎn)窯設(shè)備

根據(jù)攀枝花中試基地回轉(zhuǎn)窯設(shè)備(圖2)參數(shù)建立?2.6m×48m的1∶1幾何模型。采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分模型,共1055750個(gè)網(wǎng)格,回轉(zhuǎn)窯網(wǎng)格劃分見(jiàn)圖3。為便于計(jì)算,本工作將回轉(zhuǎn)窯劃分為下部物料區(qū)域、上部氣體區(qū)域,假設(shè)物料初始以12%的填充度均勻分布在窯體內(nèi)。圖3回轉(zhuǎn)窯網(wǎng)格....

圖3 回轉(zhuǎn)窯網(wǎng)格劃分示意圖

圖2攀枝花中試基地回轉(zhuǎn)窯設(shè)備3.2邊界條件以及求解方法

圖5 不同煤氣速度下窯內(nèi)煤氣運(yùn)動(dòng)流線分布(電子版為彩圖)

模擬回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行6s時(shí)的工況,窯內(nèi)煤氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)模擬結(jié)果如圖5所示。由圖5可得窯內(nèi)煤氣運(yùn)動(dòng)呈螺旋式前進(jìn)狀態(tài),當(dāng)煤氣接近物料時(shí)速度緩慢降低,當(dāng)煤氣遠(yuǎn)離物料時(shí),其速度緩慢增加,如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)至出口。其原因是煤氣運(yùn)動(dòng)受窯體轉(zhuǎn)動(dòng)影響,呈螺旋式前進(jìn)狀態(tài),運(yùn)動(dòng)至靠近物料時(shí),被物料顆粒阻擋,動(dòng)能....

本文編號(hào)：4040115