干熄焦技術(shù)因兼具節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)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(guò)程。一直以來(lái)對(duì)熄焦過(guò)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(duì)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(duì)干熄爐內(nèi)的流動(dòng)、傳熱過(guò)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(duì)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(duì)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(duì)其進(jìn)行二次開發(fā),模擬出了干熄爐內(nèi)的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)。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(duì)熄焦過(guò)程的影響;并借助正交試驗(yàn)法對(duì)... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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?jī)?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(guó)外干熄焦技術(shù)的發(fā)展
        2.1.2 國(guó)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(jiǎn)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(guò)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(chǎng)的分析
    4.3 干熄爐內(nèi)溫度場(chǎng)的分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 工藝參數(shù)對(duì)干熄焦生產(chǎn)過(guò)程的影響
    5.1 入口風(fēng)溫對(duì)傳熱的影響
    5.2 循環(huán)風(fēng)量對(duì)傳熱的影響
    5.3 焦炭入爐溫度對(duì)傳熱的影響
    5.4 焦炭顆粒直徑對(duì)傳熱的影響
    5.5 工藝參數(shù)對(duì)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
[1]干熄焦發(fā)展現(xiàn)狀及工藝優(yōu)點(diǎn)分析[J]. 郭銳,劉顯靈,周健,楊其權(quán),楊重陽(yáng).  山東化工. 2015(16)
[2]焦炭低濃度燃燒及碳素溶損反應(yīng)的模擬研究[J]. 周瑜,張小勇,鄭明東,韓仁德.  中國(guó)冶金. 2014(11)
[3]熱回收焦?fàn)t干熄焦裝置傳熱過(guò)程的計(jì)算與模擬[J]. 張超,鄒力,韓艷娜,余江龍.  煤化工. 2014(03)
[4]“十二五”我國(guó)焦化工業(yè)的發(fā)展[J]. 鄭文華.  鞍鋼技術(shù). 2012(04)
[5]干熄爐的數(shù)值模擬分析[J]. 張麗珠,畢延林,黃德立.  金屬世界. 2012(02)
[6]我國(guó)干熄焦技術(shù)的回顧與現(xiàn)狀分析[J]. 張秋強(qiáng),譚豫章,董興宏.  燃料與化工. 2010(05)
[7]新日鐵發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)措施[J]. 潘秀蘭,王艷紅,梁慧智,馮士超,楊明.  世界鋼鐵. 2009(04)
[8]干熄焦工藝技術(shù)特點(diǎn)及節(jié)能環(huán)保效益分析[J]. 徐興福.  江蘇冶金. 2008(S1)
[9]國(guó)內(nèi)外干熄焦技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王思薇.  冶金管理. 2006(05)
[10]燃燒反應(yīng)干熄爐內(nèi)傳熱模擬的淺析[J]. 許明超,馮妍卉,張欣欣,徐列,于振東.  應(yīng)用能源技術(shù). 2006(02)

博士論文
[1]一種新型冷卻技術(shù)中應(yīng)用多孔介質(zhì)的機(jī)理研究[D]. 夏婕.南京航空航天大學(xué) 2006

碩士論文
[1]物料預(yù)熱塔的設(shè)計(jì)及預(yù)熱過(guò)程數(shù)值模擬分析[D]. 楊愛偉.東北大學(xué) 2013
[2]唐山中潤(rùn)干熄焦工藝與設(shè)備優(yōu)化[D]. 明成利.河北工業(yè)大學(xué) 2011
[3]環(huán)冷機(jī)冷卻過(guò)程數(shù)值仿真與優(yōu)化[D]. 謝東江.中南大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3204488