基于離散元法的炭素回轉(zhuǎn)窯顆粒流數(shù)值模擬.pdf

1、隨著近年來鋁行業(yè)的發(fā)展力度越來越大，用于生產(chǎn)預(yù)焙陽極的煅后焦的質(zhì)量吸引了越來越多人的眼球。而我國的煅后焦的質(zhì)量并不是特別理想，與國外的先進(jìn)水平存在一定的差距，主要體現(xiàn)為炭燒損較大，這可以歸結(jié)為對回轉(zhuǎn)窯的操作參數(shù)調(diào)節(jié)的不合理。在石油焦煅燒質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)中，物料活性層厚度及物料拋落時間所占百分比是兩個很重要的評價指標(biāo)。設(shè)定合理的工藝參數(shù)，使得回轉(zhuǎn)窯內(nèi)橫截面的活性層厚度和滾落時間百分比更為合理，才能達(dá)到提高煅后焦質(zhì)量，達(dá)到國外先進(jìn)水平的目的。

2、
　　本文采用C語言編寫離散元代碼，應(yīng)用離散元法來模擬回轉(zhuǎn)窯中石油焦的運動情況?？紤]了不同窯內(nèi)徑和窯轉(zhuǎn)速對活性層厚度分布以及最大厚度處顆粒速度分布的影響，并且將離散元（DEM）模擬結(jié)果與李勇等人實驗獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，對比結(jié)果顯示DEM模擬結(jié)果能與實驗數(shù)據(jù)較好的吻合，也對模擬中的數(shù)據(jù)趨勢進(jìn)行了合理的解釋，驗證了離散元模擬回轉(zhuǎn)窯中石油焦顆粒的有效性。在對結(jié)果的分析中發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)窯中的物料橫截面的活性層厚度近似呈現(xiàn)拋物線型，在物料表面

3、的垂直平分顯出厚度達(dá)到最大，而在兩端則為零，這與前人的研究成果極為符合。另外，窯轉(zhuǎn)速及窯內(nèi)徑的變大均能使活性層厚度變大，相對而言，窯內(nèi)徑影響更為明顯。在活性層最大厚度處，活性層和柱塞流區(qū)內(nèi)的速度分布均呈現(xiàn)近似的線性分布，而在兩者交界，即分界線處，無明顯的線性關(guān)系，經(jīng)分析可能是由活性層和柱塞流區(qū)不同運動方向的剪切作用造成的。
　　在探究顆粒物料滾落時間百分比的影響因素中，發(fā)現(xiàn)傾斜角對此因素影響甚微，而窯轉(zhuǎn)速和窯內(nèi)徑的的影響效果則較為