回轉(zhuǎn)窯內(nèi)釩渣焙燒傳熱過程的模擬計(jì)算.pdf

1、我國釩鈦磁鐵礦分布廣泛，儲量豐富，儲量和開采量占全國儲量的第二位。釩鈦磁鐵礦用于高爐煉鐵生產(chǎn)鐵水，鐵水用于轉(zhuǎn)爐煉鋼，最終通過鑄造、軋鋼得到產(chǎn)品。釩渣是指鐵水在轉(zhuǎn)爐吹煉的煉鋼操作下形成的一種富含鐵氧化物和釩氧化物的一種爐渣。釩渣通過回轉(zhuǎn)窯氧化焙燒得到含五氧化二釩的熟料，進(jìn)而通過浸出得到五氧化二釩?；剞D(zhuǎn)窯氧化焙燒對釩渣中低價(jià)釩轉(zhuǎn)化為高價(jià)釩有至關(guān)重要的影響，而回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度的分布又是釩渣焙燒好壞的重要因素，因此對回轉(zhuǎn)窯焙燒釩渣過程的溫度場進(jìn)行研

2、究有著重要的意義。
　　本文根據(jù)某鋼廠焦?fàn)t煤氣氧化焙燒釩渣過程，對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤氣燃燒、高溫?zé)煔饬鲃?、物料反?yīng)傳熱過程進(jìn)行了研究。論文根據(jù)?4.0?60m回轉(zhuǎn)窯實(shí)體建立回轉(zhuǎn)窯模型，進(jìn)行物料平衡和熱平衡計(jì)算，得到了的焦?fàn)t煤氣通入量、空氣通入量、釩渣和添加劑加入量；對回轉(zhuǎn)窯煙氣、物料的運(yùn)動情況及回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部煙氣、物料和回轉(zhuǎn)窯壁之間的復(fù)雜熱交換過程進(jìn)行了研究，根據(jù)得到的原始數(shù)據(jù)對回轉(zhuǎn)窯焙燒釩渣過程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度分布。并在不

3、同的煤氣速度、空氣速度和不同空氣旋流角的情況下研究回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度分布。主要進(jìn)行的工作如下：
　?、賹剞D(zhuǎn)窯焙燒釩渣過程中的物料平衡和熱平衡進(jìn)行了計(jì)算。確定了回轉(zhuǎn)窯在生產(chǎn)熟料量一定的情況下，釩渣的加入量，空氣的通入量和焦?fàn)t煤氣的通入量。為模擬焦?fàn)t煤氣的燃燒過程提供了原始數(shù)據(jù)。
　?、趯ν牧髂Ｐ汀⑷紵Ｐ?、輻射模型及多相流模型進(jìn)行了介紹與比較，得到適合用于回轉(zhuǎn)窯焙燒的模型。運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)的模型，焦?fàn)t煤氣擴(kuò)散燃燒模型、多相流模型以及輻

4、射模型對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤氣燃燒和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)釩渣的氧化焙燒傳熱過程進(jìn)行數(shù)值模擬。
　?、圻\(yùn)用煤氣的燃燒模型，通過數(shù)值模擬軟件模擬燃燒器內(nèi)煤氣在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒過程，得到了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤氣燃燒產(chǎn)生火焰的形態(tài)，同時(shí)得到了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度的分布。并且改變焦?fàn)t煤氣的進(jìn)氣速度、空氣的進(jìn)氣速度和空氣的旋流角來探討回轉(zhuǎn)窯內(nèi)合適的火焰形態(tài)和溫度場。
　?、芙⒒剞D(zhuǎn)窯模型，研究了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的熱交換情況。建立了一維軸向傳熱數(shù)學(xué)模型，利用 matlab編程計(jì)算求解微