回转窑内气体和物料温度分布的研究.pdfVIP

· 108 · 材料导报 B：研究篇 2012年 12月(下)第26卷第 12期 回转窑 内气体和物料温度分布的研究 李爱莉，考宏涛，郭 涛，任 斌 (南京工业大学材料科学与工程学院，南京 210009) 摘要 为进一步探索回转窑的优化设计及经济运行情况，在已有的回转窑传热研究的基础上，将其 内部的传 质过程与对流、辐射、传导 3种热交换方式相结合，建立了计算回转窑温度分布的综合数学模型，预测了窑内烟气、物 料及窑内壁的温度分布，并对某厂回转窑进行数值计算。结果表明：在距窑头约 14m处，气体温度达到最高值 ，约为 1760℃，物料温度约为 1465℃，随后气体和物料温度沿窑长逐渐下降，到达窑尾处时分别降至约 1028℃和 856℃。计 算结果与实际运行结果吻合较好，说明该模拟方法具有一定适用性。 关键词 回转窑 数学模型 温度分布 表面温度 中图分类号：TK124 文献标识码：A StudyonTemperatureDistributionofGasandM aterialinRotaryKiln LIAili，KAO Hongtao，GUO Tao，REN Bin (CollegeofMaterialsScienceandEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009) Abstract Basedonthepreviousstudyonheattransferinrotarykiln。acomprehensivemathematicalmodelfor temperaturedistribution in rotarykilnwasestablished combiningmasstransferwith threekindsofheattransfer process-- radiation，convectionandconduction，with theaim offurtherexplorationon theoptimum designand eco— nomicoperation．Thetemperaturedistributionsofgas，solidandinnerwallinthekilnwerepredicted，andthenumeri— calcalculationforarotarykilnwascarriedout．Theresultsshow thatthegastemperaturereachesmaximum valueof about1760℃ andsolidtemperatureis1450℃ at14m rotarykiln，andthentheydropalongthelengthofkiln．Thegas andsolidtemperaturefalltO1028℃ and856℃ ，respectively，atthekilnend．Thecalculatedtemperaturedistribution dataexhibitacloseagreementtothemeasuredones，whichprovestheeffectivenessoftheestablishedmode1． Keywords rotarykiln，mathematicalmodel，temperaturedistribution，surfacetemperatrue 水泥回转窑是干法水泥生产的关键设备 ，它 的运转情况 量来源，热量主要通过对流和辐射传热传给窑 内壁及物料 ， 直接关系到熟料的产量和质量、原燃料消耗及成本。窑内部 而窑内壁又与物料进行传热，同时窑内壁再通过导热的方式 传热过程非常复杂，传导、对流及辐射同时存在 。随着窑简 将热量传到筒体外表面，简体外表面通过对流和辐射传热向 体的旋转，窑内衬温度表现出周期性的变化，其热工过程实