高爐渣破碎及余熱回收過程的數(shù)值模擬.pdf

1、鋼鐵工業(yè)是一個能源和資源消耗巨大的行業(yè)。但是,其中的液態(tài)渣由于溫度高,積存的物理熱量大,其物理熱的利用是目前鋼鐵企業(yè)最重要的節(jié)能方向和降低環(huán)境污染的有效措施,也是我國冶金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。轉(zhuǎn)杯?；墼@熱回收技術(shù)就是其中一種有效地回收高爐渣顯熱的方法。
　　 本文首先分析轉(zhuǎn)杯粒化熔渣余熱回收技術(shù)的整個過程,并化分成三個主要內(nèi)容:爐渣破碎過程、爐渣飛行中的傳熱和凝固過程以及流化床余熱回收過程。首先,闡述了每項內(nèi)容的理論依據(jù)

2、以及前人在這個方面的研究方法和成果。然后,本文采用VB6.0語言,對上述主要內(nèi)容進行了數(shù)值模擬。第一步,分析了爐渣液膜在轉(zhuǎn)杯內(nèi)的流動過程,列出液膜在轉(zhuǎn)杯內(nèi)的運動方程,計算轉(zhuǎn)杯內(nèi)各點的液膜厚度、切向落后速度及落后百分率,確定轉(zhuǎn)杯結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、流量等對液膜厚度、液膜切向速度等的影響規(guī)律；其次,利用波理論分析爐渣破碎機理,并與石蠟和爐渣為研究對象的實驗結(jié)果進行對比,驗證模型的準確性,并得出轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速、流量、粘度和轉(zhuǎn)杯直徑等對爐渣破碎尺寸的影響規(guī)律

3、；然后,列出了破碎后顆粒在空中飛行的運動方程和能量方程,并利用無機物相變理論模擬了爐渣顆粒的凝固過程,得出爐渣顆粒在飛行過程中的溫度變化規(guī)律,以及計算各溫度下的形核速率、晶體生長速率等相變參數(shù),并討論爐渣直徑、轉(zhuǎn)速、空氣溫度、爐渣初始溫度等因素對爐渣顆粒凝固過程的影響；最后列出流化床、固定床傳熱控制方程、離散并求解,得到了流化床和固定床的溫度場分布,以及爐渣和空氣的出口溫度隨時間變化情況,討論床層種類、空氣速度、爐渣流量、爐渣直徑、爐渣