CFD Modelling of a Rotary Kiln for the Production of Alumina-containing Sinter

摘要

In this paper the results of a computer simulation of an industrial alumina sinter furnace are discussed. The simulation accounted for the influence of the feed materials on the thermal processes in the furnace. The energy balance (including thermal conductivity, heat convection and radiant heat exchange) was solved assuming steady state. A good correlation was observed for the actual and calculated temperatures of the solids and gases, with less than 15 % discrepancy. The model can be applied to analyse and optimize the alteration of temperatures of materials and gases in an industrial furnace under various conditions. Using a created computer model of sintering furnace, the impact assessment of the length of coal burner onto extension of the cooling zone in the furnace was carried out. According to the results of computer modelling it has been established that for creating of optimal cooling conditions of the sinter in the furnace the length of coal burner must be not less than 5 m.%In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der Computersimulation eines industriellen Aluminiumoxid-Sinterofens diskutiert. Die Simulation berücksichtigt den Einfluss der Einsatzstoffe auf die thermischen Prozesse im Ofen. Die Energiebilanz (einschließlich der Wärmeleitfähigkeit, der Wärmekonvektion und des Austausches der Wärmestrahlung) wurde unter Annahme des Gleichgewichtszustandes gelöst. Eine gute Korrelation wurde für die tatsächliche und die berechnete Temperatur der Feststoffe und Gase mit weniger als 15 % Abweichung verzeichnet. Das Modell kann zur Analyse und Optimierung der Temperaturveränderungen von Materialien und Gasen in einem Industrieofen unter verschiedenen Bedingungen angewendetrnwerden. Des Weiteren wurde unter Verwendung des Computermodells eines Sinterofens die Untersuchung durchgeführt, welche Auswirkungen die Länge des Kohlenstaubbrenners auf die Ausdehnung der Kühlzone im Ofen hat. Den Ergebnissen der Computermodelle zufolge wurde festgestellt, dass zum Erstellen der optimalen Kühlbedingungen des Sinters im Ofen die Länge des Kohlenstaubbrenners nicht weniger als 5 m betragen darf.