沥青焦回转窑燃烧及传热过程数值模拟与测试研究

发布时间：2020-09-24 06:02

　　 沥青焦是煤沥青经高温焦化所得的焦炭产物,是一种重要的工业原料。在我国沥青焦的生产主要采用延迟焦化的方法以煤沥青为原料进行加工,由于该方法所生产的沥青焦挥发分含量、含水量和其他杂质元素含量过高,达不到工业加工原料的要求,因此需要利用回转窑进行高温煅烧。在回转窑煅烧的过程中,由于窑衬耐火材料在煅烧的过程中容易温度过高的原因,经常容易存在窑壁保温材料烧损的问题,会导致停窑事故甚至大修,严重影响生产。物料的温度分布难以测得,进而无法对窑内温度分布进行科学的控制。本文以某钢厂的沥青焦煅烧回转窑作为研究对象,针对实际工况和现场测试结果作为建模分析的条件,进行了沥青焦的成分分析和回转窑的热工过程测试,讨论了回转窑内的能量耦合和传热过程,在此基础上建立起回转窑内的窑壁传热模型、料床传热质模型和窑内气相模型,利用Fluent和Matlab耦合进行计算,得到了窑内的温度分布,气体相的流场分布及各组分气体的分布。计算所得的窑外壁温度分布曲线同实际工况下的基本相同,证明了该方法的可信度。计算结果表明,在回转窑窑内靠近窑头的部分和煅烧带分别存在一个高温区,靠近窑头部分的高温是由煤气燃烧引起的位于冷却带的范围内,该处的窑壁温度没有显著升高。煅烧带处窑壁的温度和窑内烟气温度接近,达到了1500℃,容易发生损坏。最后,根据本文的研究结果,提出了一些关于回转窑工艺控制和改造的建议措施,以实现提高沥青焦质量,延长窑壁使用寿命及节能降耗的目的。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TQ522.65

【参考文献】

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本文编号：2825410