铁矿粉预还原回转窑气固三维传输行为

发布时间：2025-04-15 05:01

　　 采用数值模拟方法先讨论煤气、物料物性参数以及回转窑运行参数对窑内煤气和物料运动特性的影响规律,再探讨其对窑轴向煤气温度变化趋势和窑横截面温度变化趋势的影响规律。研究表明窑内煤气螺旋式前进,煤气温度在距离窑头0～15 m下降速度较快,随后变缓。随煤气喷吹速度的提高,窑内煤气温度提高。窑内物料体积分数分布呈S形。回转窑倾角过大导致物料颗粒最大速度远离中心弦位置;回转窑转速提高促使物料颗粒最大速度更接近中心弦位置。窑截面温度先平缓降低后迅速下降最后趋于平缓。合理的铁矿粉预还原回转窑工艺和结构参数为:物料质量流量13.88 kg/s、煤气进口风速16 m/s、回转窑倾角3°、回转窑转速0.6 r/min。

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【部分图文】：

图1 回转窑截面传热过程示意图

回转窑传热过程较复杂,烟气通过对流与辐射的方式将热量传递到物料,物料再通过辐射、传导和对流的方式传热。通过窑体转动,窑内壁面周期性的与高温气体和物料间歇接触,窑壁从高温烟气吸收热量,又传递给物料,形成“贮存-释放”蓄热式传热过程,如图1所示。其中Gas表示气相空间,α为填充角,Q....

图2 攀枝花中试基地回转窑设备

根据攀枝花中试基地回转窑设备(图2)参数建立?2.6m×48m的1∶1几何模型。采用结构化网格划分模型,共1055750个网格,回转窑网格划分见图3。为便于计算,本工作将回转窑划分为下部物料区域、上部气体区域,假设物料初始以12%的填充度均匀分布在窑体内。图3回转窑网格....

图3 回转窑网格划分示意图

图2攀枝花中试基地回转窑设备3.2边界条件以及求解方法

图5 不同煤气速度下窑内煤气运动流线分布(电子版为彩图)

模拟回转窑运行6s时的工况,窑内煤气的运动状态模拟结果如图5所示。由图5可得窑内煤气运动呈螺旋式前进状态,当煤气接近物料时速度缓慢降低,当煤气远离物料时,其速度缓慢增加,如此反复运动至出口。其原因是煤气运动受窑体转动影响,呈螺旋式前进状态,运动至靠近物料时,被物料颗粒阻挡,动能....

本文编号：4040115