【摘要】：我國(guó)攀西地區(qū)具有大量的釩鈦磁鐵礦資源,為了實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦資源的充分利用。從以前的高爐冶煉到目前的非高爐冶煉,不斷開(kāi)發(fā)新的技術(shù)來(lái)提高資源利用率,以轉(zhuǎn)底爐煤基直接還原釩鈦磁鐵礦為代表的技術(shù)得以出現(xiàn)。通過(guò)釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)還原工藝可以提高鐵、釩、鈦等資源的綜合、高效利用。但是釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)在還原過(guò)程中的傳熱成為冶煉的限制性環(huán)節(jié),因此,本論文就針對(duì)釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)在還原過(guò)程中的溫度場(chǎng)進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)探索研究。通過(guò)單個(gè)釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)內(nèi)部傳熱機(jī)理及結(jié)合ANSYS有限元分析法,對(duì)球團(tuán)內(nèi)部傳熱過(guò)程進(jìn)行ANSYS模擬,探明球團(tuán)內(nèi)部的溫度場(chǎng)隨時(shí)間的變化情況。結(jié)合釩鈦磁鐵礦內(nèi)配碳球團(tuán)傳熱試驗(yàn)條件,測(cè)定了球團(tuán)的表觀密度以及通過(guò)結(jié)合實(shí)際情況測(cè)算了球團(tuán)在還原過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的熱生成率。測(cè)定了球團(tuán)(單球團(tuán)、多球團(tuán))在不同制備工藝參數(shù)(礦煤比、成型壓力)和球團(tuán)還原參數(shù)(加熱溫度)下的內(nèi)部溫度分布。通過(guò)模擬分析,得出了球團(tuán)在等溫(1300℃)邊界條件、非等溫(升溫速率20/min)邊界條件下:不同時(shí)刻的溫度場(chǎng)分布云圖;并得出了球團(tuán)中心節(jié)點(diǎn)和1/2r節(jié)點(diǎn)及邊界節(jié)點(diǎn)處溫度隨時(shí)間的變化曲線圖,更直觀的了解到球團(tuán)內(nèi)部的傳熱變化趨勢(shì)。并通過(guò)相對(duì)應(yīng)的球團(tuán)傳熱實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了與模擬結(jié)果是相符合的�？傊�,通過(guò)對(duì)球團(tuán)溫度場(chǎng)進(jìn)行ANSYS模擬,為球團(tuán)傳熱分析提供了足夠的理論指導(dǎo),促進(jìn)了ANSYS有限元分析技術(shù)在球團(tuán)溫度場(chǎng)分析及工程中的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF046.6
【圖文】：

[21]：圖1.1 球團(tuán)還原反應(yīng)歷程圖Fig.1.1 Pellet reduction reaction process傳熱速率隨著還原反應(yīng)產(chǎn)物及物相變化而不斷發(fā)生變化，在起始階段，整個(gè)還原反應(yīng)與傳熱是相輔相成，互相促進(jìn)的。隨著溫度升高，反應(yīng)產(chǎn)物、物相變化劇烈，導(dǎo)致碳的消耗，空隙加大，氣體濃度變化，伴隨傳熱效率的不斷變化。因此，球團(tuán)內(nèi)部的還原與傳熱是一個(gè)不斷變化的復(fù)雜過(guò)程。1.2 有限元法及 ANSYS 軟件介紹1.2.1 有限元法有限元分析[22](FEA，F(xiàn)inite Element Analysis)是利用數(shù)學(xué)理論近似的方法對(duì)真實(shí)的物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進(jìn)行模擬仿真。有限元分析法利用簡(jiǎn)單而又相互作用的元素，即單元，用有限數(shù)量的未知量去逼近無(wú)限未知量的真實(shí)系統(tǒng)。近年來(lái)在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析方法支持下發(fā)展起來(lái)的有限元分析（Finite ElementAnalysis，F(xiàn)EA）方法則為解決這些復(fù)雜的工程分析計(jì)算問(wèn)題提供了有效的途徑。

ANSYS分析流程圖

熱傳導(dǎo)示意圖

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本文編號(hào)：2774453