球团竖炉气固流动与焙烧过程耦合的三维数值模拟 - 东南大学学报.PDFVIP

第４２卷第２期 东南大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．２ 　 ２０１２年３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２０１２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１２．０２．０２１ 球团竖炉气固流动与焙烧过程耦合的三维数值模拟 １，２ １，２ ３ ３ 蒋　鹭 　黄　山 　王天才　刘　飞 １，２ １，２ ３ ３ 钟文琪 　金保癉 　张　智　冯上进 １ （东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，南京２１００９６） ２东南大学能源与环境学院，南京２１００９６） （ ３南京南钢产业发展有限公司，南京２１００３５） （ 摘要：基于欧拉多相流模型，建立了球团竖炉气固流动与焙烧过程耦合的三维数理模型，其中气 相采用标准ｋｅ湍流模型，固相采用颗粒动理学模型，化学反应采用氧化动力学模型．对不同工 况下的焙烧过程进行三维数值模拟计算，探讨了不同操作参数对竖炉炉温和焙烧产物ＦｅＯ 产 ２ ３ 率的影响规律．结果表明，竖炉炉温和焙烧产物ＦｅＯ 的产率对入炉烟温、入炉烟气量和冷却风 ２ ３ ４ ３ 量均存在最大需求值，分别为 １４００Ｋ，６５６ｔ／ｈ，７．８×１０ｍ／ｈ．达到最大需求值前，炉温和 ＦｅＯ 的产率均随入炉烟温、入炉烟气量和冷却风量的增加而增加．超过最大需求值后，竖炉炉 ２ ３ 温随入炉烟温、冷却风量的增加而降低，随入炉烟气量的增加变化不大；ＦｅＯ 的产率随入炉烟 ２ ３ 温、入炉烟气量的增加而降低，随冷却风量的增加而增加． 关键词：气固流动；球团竖炉；焙烧过程；欧拉模型；数值模拟 中图分类号：ＴＫ０５１．１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１２）０２０３０１０７ Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｇａｓｓｏｌｉｄｆｌｏｗ ａｎｄｒｏａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃｏｕｐｌｉｎｇｉｎｐｅｌｌｅｔｉｚｉｎｇｓｈａｆｔｆｕｒｎａｃｅ １，２ １，２ ３ ３ １，２ ＪｉａｎｇＬｕ 　ＨｕａｎｇＳｈａｎ 　ＷａｎｇＴｉａｎｃａｉ　ＬｉｕＦｅｉ　ＺｈｏｎｇＷｅｎｑｉ １，２ ３ ３ ＪｉｎＢａｏｓｈｅｎｇ 　ＺｈａｎｇＺｈｉ　ＦｅｎｇＳｈａｎｇｊｉｎ １ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｅｒｇｙＴｈｅｒｍａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒ