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物料在回转窑内的处理过程

编辑:红星机器时间:2012-10-13

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工业上回转窑内的燃烧过程伴随着非常复杂的物理化学反应,如窑内物料的运动、混合、物料之间与回转窑之间的传热传质、化学反应等,目前,对回转窑内的物料运动以及传热等的研究也得到了广泛的重视。

回转窑

对于物料在回转窑内的运动传输过程的研究,主要是物料的平均停留时间、物料的流速等参数的确定,这些参数的确定对于各种回转窑反应器的设计和运行起到了重要的作用,特别是水泥、冶金等采用回转窑作为主流反应器的一些产业,因此得到众多学者的研究和关注,建立了物料在回转窑内运输的模型。用来描述固体颗粒在回转窑内运动特性的理论模型可以分为两类:一类是把物料看做连续流体的轴向扩散模型;一类是将物料看做非连续的分散颗粒考虑的颗粒轨道模型。

对于回转窑内传热现象的研究也在不断发展。早期研究中,有代表性的研究采用级数分析方法求解沿轴向的气相和固相一维平衡方程,并得到了内热式回转窑不同轴向处温度场的解析解,同时简单探讨了固相料床内部的径向传热。在接下来的研究中,多位学者对回转窑内气、固相以及窑壁之间等传热机理和传热系数进行了一系列的研究,如回转窑内的对流换热、辐射换热、火焰换热、窑璧转动蓄热、外壁散热等具有传热途径的机理等,并应用于回转窑焚烧炉等的设计中。在此基础上,对回转窑内物料传热的数学模型研究也不断发展和完善,横截面内的传热模型也得以建立。对内热式回转窑煅烧炉和焚烧炉内的温度场进行了实验研究和数值模拟。

回转窑

随着钢铁工业的发展,在高炉上也逐渐开始使用熔剂性烧结矿,石灰被应用于烧结强化剂逐渐地被人们所重视。石灰在分解过程中,会释放大量的热,并促进混合料温度的提升,改善物料的透气性。在铁矿粉和生石灰发生化学变化的同时,会有部分液相铁酸钙生成,所生成的液相的流动性对于粘结相的质量息息相关,还决定着烧结矿的品质与产量,而石灰回转窑自身的燃烧过程中物理化学反应异常复杂,对其反应过程中的各种不同产物的形成机理还没有完善的说明,因此,对于石灰石在回转窑内的传热过程,结合物料在窑内的运动特点,建立一维轴向传热数学模型,对回转窑内物料的运动传热进行数值模拟,从而为不同工况下回转窑的运行和窑内过程的改善提供依据,并达到企业的增产节能的目的,具有非常重要的意义。

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