链篦机--回转窑球团系统热工过程分析

摘要

基于链篦机—回转窑的球团矿生产工艺，具有设备简单、焙烧均匀、单机生产能力大、原料适应性强等特点，受到世界各国钢铁行业的重视，并得到广泛应用。在整个球团生产过程中，产品一直处于封闭的系统中，监测比较困难，导致人工操作具有盲目性和滞后性，并且在系统工艺方面存在能量浪费和废气排放大的问题。本文以本钢集团球团厂链篦机—回转窑系统为研究背景，对上述问题进行了较为深入的研究与探讨。
　　本文的主要研究内容如下:
　　(1)针对热风循环系统中存在的问题，提出改进方案并进行理论分析。通过安装篦板余热回收室，可回收篦板显热的62％，从而减少了能量浪费;将四段式环冷机改造成五段式，将并联供风改造成为串联供风，使环冷机各段出口的气体温度提高80～130℃，获得高风温。
　　(2)在分析链篦机、回转窑和环冷机的传热机理基础上，建立三者传热数学模型，利用MATLAB语言进行编程求解，并基于现场数据对模型的有效性进行验证。
　　(3)对计算结果进行讨论，分析了当生产过程中产量、燃料、风温、风速等操作参数发生变化时球团温度的变化规律。得到如下结论:
　　①随着链篦机机速降低，料层厚度减小，风温、风速升高，链篦机内球团温度升高;
　　②随着回转窑进料量、转速、燃料量的减少，回转窑出口球团温度降低;
　　③随着环冷机机速升高，风速降低，出口球团温度升高，而随着气体温度降低，料层厚度减小，出口球团温度降低，气体温度下降。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 球团及生产工艺简述

1．1．1 球团发展

1．1．2 球团矿生产工艺

1．2 链篦机—回转窑工艺的发展及国内外研究现状

1．2．1 链篦机—回转窑工艺的发展

1．2．2 链篦机—回转窑系统国内外研究现状

1．3 本文主要工作

第2章 链篦机—回转窑系统工艺过程分析

2．1 工艺设备及参数简介

2．1．1 链篦机系统

2．1．2 回转窑系统

2．1．3 环冷机系统

2．2 链篦机—回转窑系统生产工艺流程

2．3 链篦机—回转窑热风循环工艺流程

2．4 热风循环系统存在问题

2．4．1 链篦机存在问题

2．4．2 环冷机存在问题

2．5 热风循环系统的改进与理论分析

2．5．1 改进方案

2．5．2 理论分析

2．6 小结

第3章 链篦机—回转窑系统数学模型

3．1 链篦机数学模型

3．1．1 控制方程

3．1．2 定解条件

3．1．3 参数处理

3．1．4 化学反应速率计算

3．1．5 水分蒸发速率计算

3．1．6 划分网格及建立差分方程

3．2 回转窑数学模型

3．2．1 基本假设

3．2．2 控制方程

3．2．3 参数处理

3．2．4 煤粉燃烧反应方程

3．2．5 模型耦合求解

3．3 环冷机数学模型

3．3．1 基本假设

3．3．2 控制方程

3．3．3 定解条件及参数处理

3．3．4 划分网格和建立差分方程

3．4 本章小结

第4章 计算结果及影响因素分析

4．1 模型参数确定

4．2 模型计算结果

4．2．1 链篦机结果分析

4．2．2 回转窑结果分析

4．2．3 环冷机结果分析

4．3 链篦机影响因素分析

4．3．1 机速对链篦机内球团温度影响

4．3．2 料层厚度对球团温度影响

4．3．3 风速对球团温度影响

4．3．4 风温对球团温度影响

4．4 回转窑影响因素分析

4．4．1 进料量对回转窑温度场影响

4．4．2 转速对回转窑温度场影响

4．4．3 燃料量对回转窑温度场影响

4．5 环冷机影响因素分析

4．5．1 运行速度对环冷机温度影响

4．5．2 料层厚度对环冷机温度影响

4．5．3 风速变化对环冷机温度影响

4．6 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢