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回轉(zhuǎn)窯的研究成果及發(fā)展建議

作者:紅星機(jī)器 發(fā)布時(shí)間:2012-07-28 00:00:00 更新時(shí)間:2019-11-29 16:11:41

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紅星機(jī)器回轉(zhuǎn)窯在自動(dòng)控制應(yīng)用研究項(xiàng)目的背景下,以我公司生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯為研究對(duì)象開展回轉(zhuǎn)窯熱工過程的仿真研究,主要開展了如下工作并得到相關(guān)結(jié)論:

回轉(zhuǎn)窯

1.在回轉(zhuǎn)窯熱平衡計(jì)算的基礎(chǔ)上,對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)截面上的傳熱過程進(jìn)行了分析,建立了回轉(zhuǎn)窯筒體傳熱過程的二維模型,計(jì)算了窯壁溫度沿徑向的分布情況和窯內(nèi)表面溫度隨時(shí)間的變化情況,結(jié)果表明,當(dāng)窯正常操作時(shí),窯筒體外表面的散熱損失基本不變,如果將窯筒體的蓄熱、放熱周期過程作為整體來考慮,窯內(nèi)的換熱過程可以簡(jiǎn)化為穩(wěn)態(tài)換熱。這一結(jié)果為簡(jiǎn)化回轉(zhuǎn)窯的傳熱數(shù)學(xué)模型提供了理論基礎(chǔ)。

2.運(yùn)用多相流理論對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體、壁面對(duì)物料的傳熱進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算了入窯顆粒直徑均勻時(shí),物料在截面上的二維溫度分布情況。數(shù)值模擬結(jié)果表明,在各種工況條件下,物料在截面上的溫度分布均趨于一致,僅外表面上與氣體和壁面接觸的極少部分物料顆粒的溫度比內(nèi)部的溫度高。這一結(jié)果為建立一維傳熱模型計(jì)算窯內(nèi)氣體和物料的溫度分布提供了理論依據(jù)。

回轉(zhuǎn)窯

3.建立了回轉(zhuǎn)窯一維在線仿真模型,以熱平衡測(cè)試為基礎(chǔ),以現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)參數(shù)為邊界或初始條件,計(jì)算了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣體、物料溫度沿窯軸向的分布情況,分析了過剩空氣系數(shù)、燃煤量和摻煤量等參數(shù)變化對(duì)溫度分布的影響規(guī)律,并運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了校驗(yàn)。

4.將在線仿真結(jié)果應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),建立了回轉(zhuǎn)窯在線仿真系統(tǒng),對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燒結(jié)狀況進(jìn)行診斷,為回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)化操作提供依據(jù)。

回轉(zhuǎn)窯

紅星專家對(duì)于回轉(zhuǎn)窯熱工過程仿真的研究所做的工作還十分有限,在此特提出進(jìn)一步工作的建議如下:

1.在對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)多相流動(dòng)及傳熱進(jìn)行研究時(shí),為計(jì)算方便而作了一定的假設(shè),建議在以后的研究中逐步考慮各種因素的影響。

2.進(jìn)一步完善回轉(zhuǎn)窯內(nèi)多相流動(dòng)的數(shù)值模擬研究。建議對(duì)物料顆粒直徑不一致的情況下對(duì)物料溫度分布進(jìn)行數(shù)值模擬研究,以及計(jì)算不同轉(zhuǎn)速和填充率條件下物料的溫度分布情況。

3.建議在對(duì)一維仿真模型進(jìn)行計(jì)算時(shí),考慮窯壁周向溫度變化對(duì)物料溫度分布的影響。

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