高爐渣粒凝固過程的數(shù)值模擬.pdf

1、高爐渣是冶煉生鐵時(shí)從高爐中排出的副產(chǎn)品，隨著我國鋼鐵需求量的增長和鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，高爐渣的排放量日益增大。目前高爐渣的利用方式都是將其作為一種材料的形式來加以利用，對于高爐渣所含的豐富熱量卻還沒有能夠得到充分的利用。就目前而言，高爐渣余熱回收技術(shù)還不成熟?，F(xiàn)有的處理方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，但是每種方法的核心是液渣的破碎和破碎后的熱回收。根據(jù)現(xiàn)有的資料來看，熔渣粒化(凝固過程)是高爐渣熱回收較為重要的環(huán)節(jié)。 目前大多數(shù)研究人員都是通

2、過實(shí)驗(yàn)方法來研究高爐渣的熱回收問題，這種主要依靠實(shí)驗(yàn)結(jié)果或由直觀加上小模型實(shí)驗(yàn)再加上相似性原理整理數(shù)據(jù)而得到經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)公式的方法得出的結(jié)果有一定的誤差。高爐渣粒凝固過程數(shù)值模擬是利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的一種新的手段。應(yīng)用這一手段可把實(shí)驗(yàn)所需的財(cái)力和物力減小到最低限度，而且使結(jié)果更加符合實(shí)際。采用FLUENT解決熔渣凝固的相變傳熱問題的方法，目前在國內(nèi)外還未見報(bào)道。Fluent被認(rèn)為是目前功能最全面、適用性最強(qiáng)廣、國內(nèi)使用最廣泛的CFD軟件之一

3、。 本文建立了球形熔渣的物理和數(shù)學(xué)模型，采用現(xiàn)代CFD設(shè)計(jì)軟件FLUENT對各種形式的熔渣破碎后的凝固過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。本文模擬了0.7mm、1mm、2mm、5mm、10mm、20mm、30mm、50mm直徑渣粒在不同風(fēng)速、不同冷卻空氣溫度、不同旋轉(zhuǎn)盤角速度和不同旋轉(zhuǎn)盤直徑條件下的的凝固過程，得到了熔渣凝固過程的溫度場分布，相界面移動(dòng)規(guī)律；研究了渣粒各層溫度隨時(shí)間變化的規(guī)律，研究了渣粒直徑、冷卻氣流溫度、冷卻氣流速度、旋轉(zhuǎn)盤速