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)窯運行參數(shù)對窯內(nèi)煤氣和物料運動特性的影響規(guī)律,再探討其對窯軸向煤氣溫度變化趨勢和窯橫截面溫度變化趨勢的影響規(guī)律。研究表明窯內(nèi)煤氣螺旋式前進,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)物料體積分數(shù)分布呈S形�；剞D(zhuǎn)窯傾角過大導致物料顆粒最大速度遠離中心弦位置;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、煤氣進口風速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^程示意圖

回轉(zhuǎn)窯傳熱過程較復雜,煙氣通過對流與輻射的方式將熱量傳遞到物料,物料再通過輻射、傳導和對流的方式傳熱。通過窯體轉(zhuǎn)動,窯內(nèi)壁面周期性的與高溫氣體和物料間歇接觸,窯壁從高溫煙氣吸收熱量,又傳遞給物料,形成“貯存-釋放”蓄熱式傳熱過程,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個網(wǎng)格,回轉(zhuǎn)窯網(wǎng)格劃分見圖3。為便于計算,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)煤氣運動流線分布(電子版為彩圖)

模擬回轉(zhuǎn)窯運行6s時的工況,窯內(nèi)煤氣的運動狀態(tài)模擬結(jié)果如圖5所示。由圖5可得窯內(nèi)煤氣運動呈螺旋式前進狀態(tài),當煤氣接近物料時速度緩慢降低,當煤氣遠離物料時,其速度緩慢增加,如此反復運動至出口。其原因是煤氣運動受窯體轉(zhuǎn)動影響,呈螺旋式前進狀態(tài),運動至靠近物料時,被物料顆粒阻擋,動能....

本文編號：4040115