炭素回轉(zhuǎn)窯工況分析和初步數(shù)值模擬.pdf

1、近年來隨著鋁電解工業(yè)的飛速發(fā)展，作為鋁生產(chǎn)的第二大原材料——炭素材料的生產(chǎn)發(fā)展很快，煅燒炭素材料的主要設(shè)備就是回轉(zhuǎn)窯，它投資少，產(chǎn)能大，自動化程度高，適用于大規(guī)模煅燒。 本文簡單介紹了回轉(zhuǎn)窯的組成、分類及一些常用用途，從燃燒化學(xué)熱力學(xué)和動力學(xué)出發(fā)，對炭素回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)工況進(jìn)行分析，全面分析了氣相的熱物理性質(zhì)、氣相的傳熱、固體輸運(yùn)、物料層的燃燒和揮發(fā)分各成分的燃燒，根據(jù)國內(nèi)外資料建立的各部分計(jì)算公式，結(jié)合流體流動及熱傳導(dǎo)的CFD軟件，

2、建立了一個(gè)炭素回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)主要燃燒物質(zhì)CH4/H2燃燒的簡化模型；選用k-ε湍流模型、PDF燃燒模型、離散坐標(biāo)輻射傳熱模型進(jìn)行數(shù)值模擬，得到回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)主要燃燒物質(zhì)甲烷和氫氣混合物的燃燒溫度場圖，直觀地反映了回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)燃燒的結(jié)構(gòu)特征和流場特點(diǎn)，克服了簡單羅列大量數(shù)據(jù)的弊端，根據(jù)溫度分布對二次風(fēng)的位置確定和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯耐火材料的選取提供理路依據(jù)，從而能夠使回轉(zhuǎn)窯內(nèi)石油焦的揮發(fā)分充分燃燒并有效的提高回轉(zhuǎn)窯的壽命，計(jì)算結(jié)果對炭素回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)化設(shè)計(jì)和窯