基于多指标正交试验的链箅机抽风干燥段热工参数优化
发布时间：2021-11-12 13:08
链箅机是铁矿球团干燥脱水和预热氧化的热工设备,球团在链箅机抽风干燥段的干燥效果直接影响着球团质量。基于传热学、局部非平衡热力学理论和干燥动力学原理建立抽风干燥段的流体力学（CFD）模型,采用CFD方法模拟球团料层在抽风干燥段（DDD）中的干燥过程,提出多指标正交试验法,并定义热能利用率的正交试验指标,得到球团料层在抽风干燥段的参数优化方案。在该优化参数方案下,抽风干燥段球团料层提前约14 s达到92%的干燥度。研究结果可为链箅机抽风干燥段的热能有效利用提供理论参考。
【文章来源】：烧结球团. 2020,45(04)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
链箅机抽风干燥段干燥示意
多指标正交试验的优化参数组合的综合评分为97.76,高于16次试验的综合评分(表4)。为了分析优化参数对球团料层干燥性能和热能利用的影响,对原参数和优化参数下球团料层的干燥性能进行对比分析如图2所示(图2为优化前、后球团料层的干燥过程,以15 s为间隔保存一次仿真结果,云图中不同颜色代表球团料层不同的湿度值)。由图2可看出:参数优化后,料层具有更好的干燥效果,图2(b)中球团料层在120 s时已经达到理想干燥度,并且在干燥结束时球团几乎完全干燥。优化前、后球团料层的湿度变化如图3所示。由图3可看出:原参数下的球团料层湿度变化与文献中一致[19],证明了本文所建模型的有效性;优化参数下的球团料层湿度低于原参数下的湿度,干燥性能更好;优化参数下球团料层干燥进行108 s后便达到92%的干燥度,其比原参数组合提前了约15 s。
优化前、后球团料层的湿度变化如图3所示。由图3可看出:原参数下的球团料层湿度变化与文献中一致[19],证明了本文所建模型的有效性;优化参数下的球团料层湿度低于原参数下的湿度,干燥性能更好;优化参数下球团料层干燥进行108 s后便达到92%的干燥度,其比原参数组合提前了约15 s。在优化参数下进行仿真计算,得知球团料层干燥所消耗热能为5 389.46 kJ/t。为了验证热能匹配模型,采用多指标正交试验得到的优化参数进行试验,根据试验热工测试参数进行热量平衡计算,结果如表6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]球团干燥过程的数学建模与数值模拟研究[J]. 李洋,李伯全,张西良,修晓波,陈彩俊,史玉坤,孙玥. 烧结球团. 2018(04)
[2]低品位铁矿石内配煤球团的回转窑脱水工艺研究[J]. 黄柱成,王林,易凌云,钟荣海,梁之凯. 金属矿山. 2017(11)
[3]Numerical simulation of heat transfer process in cement grate cooler based on dynamic mesh technique[J]. SHAO Wei,CUI Zheng,WANG NaiHua,CHENG Lin. Science China（Technological Sciences）. 2016(07)
[4]基于耦合气固传热篦冷机的数值模拟与研究[J]. 尹洪超,朱元师,李德付. 热科学与技术. 2012(03)
[5]链篦机球团预热系统能耗分析及优化[J]. 宋彦坡,董武,彭小奇,张建智,潘姝静. 金属材料与冶金工程. 2012(04)
[6]我国氧化铁球团生产技术现状及产业发展前景[J]. 蓝庆滔,李要武,姚月亭. 安徽科技. 2011(06)
[7]烧结过程、球团过程的能量流和优化选择[J]. 叶匡吾. 烧结球团. 2010(01)
[8]链篦机物料平衡及热平衡计算[J]. 刘宝先,任大鹏. 现代冶金. 2009(06)
[9]链篦机的热工测试及节能研究[J]. 冯俊小,郑海薇,张永明,杨金保. 工业炉. 2008(01)
[10]链篦机篦床温度场间接监控技术[J]. 李伯全,沈宗辉,王宏余. 烧结球团. 2007(03)
博士论文
[1]铁矿氧化球团链篦机—回转窑模拟模型和控制指导专家系统的研究[D]. 王祎.中南大学 2012
本文编号：3490975
【文章来源】：烧结球团. 2020,45(04)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
链箅机抽风干燥段干燥示意
多指标正交试验的优化参数组合的综合评分为97.76,高于16次试验的综合评分(表4)。为了分析优化参数对球团料层干燥性能和热能利用的影响,对原参数和优化参数下球团料层的干燥性能进行对比分析如图2所示(图2为优化前、后球团料层的干燥过程,以15 s为间隔保存一次仿真结果,云图中不同颜色代表球团料层不同的湿度值)。由图2可看出:参数优化后,料层具有更好的干燥效果,图2(b)中球团料层在120 s时已经达到理想干燥度,并且在干燥结束时球团几乎完全干燥。优化前、后球团料层的湿度变化如图3所示。由图3可看出:原参数下的球团料层湿度变化与文献中一致[19],证明了本文所建模型的有效性;优化参数下的球团料层湿度低于原参数下的湿度,干燥性能更好;优化参数下球团料层干燥进行108 s后便达到92%的干燥度,其比原参数组合提前了约15 s。
优化前、后球团料层的湿度变化如图3所示。由图3可看出:原参数下的球团料层湿度变化与文献中一致[19],证明了本文所建模型的有效性;优化参数下的球团料层湿度低于原参数下的湿度,干燥性能更好;优化参数下球团料层干燥进行108 s后便达到92%的干燥度,其比原参数组合提前了约15 s。在优化参数下进行仿真计算,得知球团料层干燥所消耗热能为5 389.46 kJ/t。为了验证热能匹配模型,采用多指标正交试验得到的优化参数进行试验,根据试验热工测试参数进行热量平衡计算,结果如表6所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]球团干燥过程的数学建模与数值模拟研究[J]. 李洋,李伯全,张西良,修晓波,陈彩俊,史玉坤,孙玥. 烧结球团. 2018(04)
[2]低品位铁矿石内配煤球团的回转窑脱水工艺研究[J]. 黄柱成,王林,易凌云,钟荣海,梁之凯. 金属矿山. 2017(11)
[3]Numerical simulation of heat transfer process in cement grate cooler based on dynamic mesh technique[J]. SHAO Wei,CUI Zheng,WANG NaiHua,CHENG Lin. Science China（Technological Sciences）. 2016(07)
[4]基于耦合气固传热篦冷机的数值模拟与研究[J]. 尹洪超,朱元师,李德付. 热科学与技术. 2012(03)
[5]链篦机球团预热系统能耗分析及优化[J]. 宋彦坡,董武,彭小奇,张建智,潘姝静. 金属材料与冶金工程. 2012(04)
[6]我国氧化铁球团生产技术现状及产业发展前景[J]. 蓝庆滔,李要武,姚月亭. 安徽科技. 2011(06)
[7]烧结过程、球团过程的能量流和优化选择[J]. 叶匡吾. 烧结球团. 2010(01)
[8]链篦机物料平衡及热平衡计算[J]. 刘宝先,任大鹏. 现代冶金. 2009(06)
[9]链篦机的热工测试及节能研究[J]. 冯俊小,郑海薇,张永明,杨金保. 工业炉. 2008(01)
[10]链篦机篦床温度场间接监控技术[J]. 李伯全,沈宗辉,王宏余. 烧结球团. 2007(03)
博士论文
[1]铁矿氧化球团链篦机—回转窑模拟模型和控制指导专家系统的研究[D]. 王祎.中南大学 2012
本文编号：3490975
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3490975.html
