物料在回转窑内的运动、传热与热解综合数学模型和模拟.pdf

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1、２０１５年第１９期（总第１７２期）江西建材工程管理物料在回转窑内的运动、传热与热解综合数学模型和模拟１２１３■弓洁，薛四华，袁仕逵，李炳■１．阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司，河南洛阳４７１０３９；２．中信重工机械股份有限公司，河南洛阳４７１０３９；３．华能洛阳热电有限责任公司，河南洛阳４７１０２３摘要：回转窑技术多应用在化工、冶金以及食品、造纸行业当中，或者多应用在物料混合与干燥技术实施过程当中。因为在实施生产加工的过程中，回转窑具有更加明显的物料适应性特征，近些年其多应用在环保行业的废物分

2、稍等处理工艺方面。国外应用回转窑技术最为常见。本文则针对物料在回转窑内的运动、传热以及热解综合数学模型与模拟进行研究希望能够对技术发展提供帮助。关键词：物料回转窑传热热解综合数学当前阶段，物料在进行热解工艺处理的过程中，不同物料在进行热解反映的过程中研究内容越来越丰富。同时因为物料较为复杂，热解过程中，化学反应也相对较为复杂，使得热解当中不同类型的产物机理并不能够确定。因为对物流热解机理等的研究尚多停留在热解反映方面，为此，加强物料在回转窑内的运动以及传热热解综合模拟研究具有图２重要意义。也属于是

3、具有非稳定性质导热状态的对流换热。交界面的接触传热以１物料在回转窑当中的运动及辐射换热的综合传热过程。物料在回转窑当中形成的运动性质会受到不同类型影响因素的制相对于其他类型的固定窗或者是移动床反映情况而言，回转窑当约，其中包括回转窑筒体的规格大小、物料特性以及运行实际条件等。中形成的传热效果并不相同，如上内容所述，在回转窑当中的物料产生这个过程中对回转窑进行运动方面划分的人是Ｈｅｎｅｉｎ，其最早开始将的运动状态以及转读之间具有十分密切的关联。塌落以及滚落床态属运动状态进行了多个层面的划分：滑移、塌

4、落、滚落以及泻落。于实际应用过程中最为常见的状态。其中滚落床态属于相对更加理想通常情况下，工业生产活动当中，在对回转窑进行应用时多会通过的状态，这个过程中物料也会在横界面的运动过程中具有不同类型的借助于窑面横截面当中的滑移以及塌落等运动进行应用。窑内相关物划分。料在进行运动的过程中更加接近于整个料床的刚体，只有料床与壁面３综合窑内流动、传热的轮胎热解数值模拟之间的相对运动。３．１回转窑流动、热解机理分析同时，需要注意的是在回转窑运动转速提升的情况下，塌落运动以回转窑水泥以及石灰石等材料物质成分较为

5、复杂，配方多样，包含及滚落会开始产生，面对两种类型模式，物料运动会开始呈现出散体运数十种的化学元素。以某种常见物料为研究对象，通过专业的分析可动特征。滚落条件下，物料能够表现出截然不同类型的组成结构。具知物料中包含成分最多的物质为橡胶配合油，主要材料为生胶料以及体如下图１所示。炭黑，较为常见的包括ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲ等等。正是基于其成分复杂因此该物料窖内流动、传热热解机理相对复杂。通常情况下该物质成分中的炭黑在合理温度中不会出现化学反应，其热解反应主要是与配合油、胶料等等物质或碳氢化合物出现的二次反

6、应。当物料温度范围逐渐扩大及温度明显提升时，物料中的高分子有机物质将会出现明显的裂解反应，主要裂解为热解气、热解油，均为小分子物质。当温度更高时已经裂解的液态物质将会进行吸热以及发生相变，进而产生物料气泡使其与物料颗粒完全脱离。在这个过程中还会出现二次反应，即热解油反应，目的在于实现挥发性物质的干预影响。影响物料在回转窑内流动、传热的因素主要包括以下几点：（１）物图１回转窑横截面料及四周物质的热量传递影响。根据上述对回转窑内部物料颗粒的传通过下图可以发现，在料床底部形成的颗粒会做回转运动，其运动动

7、影响分析，以及对物料周围颗粒传热分析的论述可知，物料和窑壁之产生的速度矢量会与颗粒的直径之间呈现出一定比例，也就是塞状流。间实现热交换，物料和料床颗粒之间实现热交换。（２）物料颗粒自身内这个过程中，料床表面产生颗粒则能够格局圆筒当中堆积的轻度部完成的热交换。（３）轮胎热解反应的热效应，轮胎热解反应动力学参情况形成自由滑落状。为此，滚落床态的工程建设当中，实际工况条件数。（４）热解挥发性产物逸出料床时所发生的蒸发相变。（５）热解挥下物料运动传热分析应当结合下图２进行分析：发性产物二次反应。（６）热解

8、反应所产生的物料的性质差异变化等等。２回转窑内的传热３．２结果分析回转窑在应用性方面具有较高地位，例如在进行水泥以及石灰石结合热解机理分析以及水泥及石灰石等物料在回转窑的流动、传等材料的煅烧或者是干燥方面，同时，因为用途之间存在差异性，物料热模型，能够对物料回转窑内热解具体过程进行试验分析。回转窑在在进行回转窑转动以及运动的过程中，通常情况下，需要采用干燥、或其窑体外通过电炉进行加热处理，热量能够有效传到窑内，实现对物者是加热等方式，目的是为了让物料能够在回转窑当中吸收足量热量，料