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链篦机—回转窑系统是一种先进的球团矿焙烧设备,近几年来在我国取得了长足的发展。已投产的链篦机—回转窑生产线在实际运行中出现了各种问题,急需进行改进。但是链篦机—回转窑在国内属于新兴技术,相关的理论和机理研究很少,这就要求对回转窑的热工过程进行进一步的研究。
本文着眼于是链篦机—回转窑的热工特性研究,通过对回转窑内传热过程的分析,建立了链篦机—回转窑一维传热数学模型;确定了定解条件,运用MATLAB语言手编程,进行了烟气、物料和窑壁的传热数值计算。用本文所建立的数学模型应用于鞍钢和首钢正常运行的链篦机—回转窑系统中的回转窑,结果表明:计算值与实测数据吻合较好,最大偏差在15%以内,说明所建立的数学模型合理,数值模拟方法正确,计算结果可信。
在回转窑传热数值计算的基础上,探讨回转窑内传热基本规律,结果表明:在回转窑低温段,球团受热主要来自于料床与被物料覆盖的回转壁面间的换热;在高温段烟气的辐射热量成为加热料床的主要热源。分析回转窑传热的影响因素,结果表明:入窑燃煤量是保证气固传热最基本的条件,燃料量少,则球团烧不透,反之则过烧;增大回转窑转速ω能强化料床与被物料覆盖的窑壁间的换热;回转窑长L决定了球团在窑内的停留时间,L不足则不能保证球团足够的焙烧时间,会造成球团烧不透,反之则会造成球团过烧;减小回转窑直径D能强化烟气和料床以及窑壁的对流换热。