分解炉内煤矸石悬浮煅烧的数值模拟

煤矸石制备水泥辅助胶凝材料的应用研究对水泥行业的节能减排与大宗固废的高值利用均具有重要意义。本文以河北某地不同矿区的6种煤矸石为原料,采用XRD,热重等方法分析判断其化学成分和矿物组成,通过静态煅烧实验研究了其煅烧活化条件,并通过胶砂实验测定其胶凝活性。结果表明,煅烧温度和时间会影响产品的胶凝活性,煤矸石经过适当的热处理后,可用作辅助胶凝材料替代部分水泥熟料,在实现煤矸石资源化利用的同时,也为水泥工业碳减排提供了新路径。但煤矸石成分复杂,活化煅烧需要注意煅烧制度。采用CPFD（Computational Particle Fluid Dynamics）数值模拟方法模拟了分解炉内煤矸石传热、传质及化学反应,分析了不同工况下分解炉内气固两相流场。结果表明：入炉空气的温度较低时无法点燃煤矸石中的可燃组分,通过高温烟气点火和分级司料可有效解决这一问题。     

温度对煤系煅烧高岭土物化性能影响的研究

煅烧高岭土是一种性能独特的新型无机非金属矿物粉体材料。实验以山西煤系硬质高岭岩为原料，研究了煅烧温度对煤系高岭土白度、吸油率、堆积密度、遮盖率(光散射系数)及活性(活性Al2O3含量)等物理化学性能的影响。结果表明：在650～1150℃范围内煤系煅烧高岭土的白度随温度升高而显著提高；堆积密度略有增大；活性在650～980℃范围内显著提高，但在1050℃后下降。遮盖率在650～950℃之前随温度升高显著增强，但在950℃后基本上不再变化。吸油率指标在650～1150℃范围内基本上不变化。950℃以下，煅烧高岭土的物相以偏高岭石相为主；950～1050℃，煅烧高岭土的物相已转变为硅铝尖晶石和部分莫来石。当煅烧温度达到1150℃时，煅烧高岭土已转变为莫来石相。     

对《黑生料立式分解炉煅烧工艺》的探讨

《水泥》1988年第10期刊登了李步新等同志的文章《黑生料立式分解炉缎烧》(下称"李文")。文章提出了用黑生料球在立式分解炉中进行预分解后进入回转窑烧成水泥熟料的新的工艺设想。由于一种新工艺的产生,意味着水泥生产进行大的改革,间题十分复杂,影响也极为深远,因此,必须持十分俄重的态度,杏则,有可能导致     

在分解炉内分级煅烧降低NOx的新研究

德国水泥研究所对Pyroclon（以下称Ⅰ型，见图1）和Prepol MSC（以下称Ⅱ型，见图2）两种分级煅烧的分解炉进行了研究。     

分解炉中气体成分分布的数值模拟

对水泥生产中广泛使用双喷腾分解炉系统进行了3D数值模拟研究,深入研究和分析了分解炉中气体成分来源对煤粉燃尽率和碳酸钙分解率之间的影响关系.在前人研究的基础上运用适用于工业研究的碳酸钙分解模型,数值模拟求解了煤粉总体燃尽率和碳酸钙总体分解率.提出了一种预测分解炉内不同来源气体成分分布的方法,为工业研究分解炉中煤粉燃烧和碳酸钙分解问题提供了理论依据.     

窑与分解炉用煤量对熟料煅烧的影响

0前言 预分解窑在熟料煅烧过程中热量来源有两个,一个是主要用于预烧的分解炉喂煤（以下简称炉煤）,另一个是主要用于烧结的窑头喂煤（以下简称窑煤）。它们各自有各自的任务,炉煤是为完成分解而用的,窑煤是为分解后的生料煅烧成熟料而用的,它们之间的比例究竟是多少,这要取决于原料中与预热分解所需要的热（主要取决于原料中的碳酸物含量及含水量）与熟料煅烧所需要的热（主要取决于配料高低）的比例,一般约为6：4。分解炉与窑的用煤量的比例合理才能以最少的燃料消耗煅烧出优质熟料,并保护好窑皮和耐火材料。根据长期实践总结,把煅烧时经常出现的几种现象归纳分析,以便于及时调整操作,创造合理、稳定的煅烧制度。     

煅烧高岭土对EPDM性能的影响

研究煅烧高岭土对EPDM性能的影响。结果表明，煅烧高岭土对EPDM胶料的硫化有延迟作用。但并不显著；煅烧商岭土对EPDM有一定的补强作用，随着煅烧高岭土用量的增大，EPDM硫化胶邵尔A型硬度、定伸应力、拉断伸长率和拉断永久变形增大．拉伸强度和撕裂强度先增大后减小；适量的煅烧高岭土可改善EPDM硫化胶的耐溶剂性能。     

预热器和分解炉的发展(六)

2.3 流化床式分解炉 日本三菱重工和三菱矿业及水泥公司开发的MFC炉(Mitsubishi Fludized Calciner)是三菱流化床分解炉的缩写。他们将化学工业硫化床用于煅烧水泥,在1963年开始试验并在1968年获得MFC设计专     

煅烧高岭土填充丁基橡胶的研究

介绍煅烧高岭土的煅烧温度，细度，粒子结构，表面化学性质和填充量对填充丁基橡胶物理机械性能和硫化特征的影响。     

分解炉内气相湍流流动的数值模拟分析

针对高原地区某分解炉的实际尺寸，采用Realizable（带旋流修正的）κ-ε双方程模型对分解炉内气相湍流流场进行数值模拟，分析了该分解炉内速度及湍动能分布特征，验证了该分解炉的设计合理性，为进一步研究分解炉优化设计提供了参考。     

低NOx型分解炉内部过程的数值模拟研究

本文在实践和计算流体动力学的基础上，针对NC型低NOx分解炉内部过程进行了数值分析和研究，结果表明：分解炉内各物理量场均具有均匀分布的特征，能够避免因不均匀造成分解炉运行的局部失效问题；采用炉底部增加还原气氛燃烧区段和均匀分料的控制方法，可以有效地脱除或控制NOx过量排放，达到控制的目的。     

三喷腾DD分解炉内煤粉燃烧的数值模拟

本文采用Ansys软件平台中的非预混燃烧模型,对于日产5000 t熟料的水泥生产线上三喷腾型DD分解炉内煤粉燃烧过程进行了数值模拟计算,从而得到了煤粉燃烧后所形成的炉内温度场和组分浓度场.模拟计算的结果表明,该类型分解炉内的高温区位于炉体下部,最高温度约为1800 K;随着炉膛高度增加,炉内温度场呈均匀降低趋势;煤粉入口处挥发份和CO的浓度较高,CO2的浓度较低,并且随着反应的继续进行,CO和O2浓度将逐渐降至0.     

分解炉中CaCO3分解与煤燃烧的相互作用研究

本文从燃烧学基本出发,对分解炉中煤的燃烧、ＣａＣＯ３分解及握－固传热的规律进行了研究,并分析了煤的燃烧、着火及其与ＣａＣＯ３分解的相互关系、煤燃烧的控制机制以及提高分解燃烧效率的方法。     

数值虚拟实验在水泥烧成系统技术创新中的应用

本文借助现代数值模拟研究手段,针对国内外技术市场竞争的需要,快速开发出适应国外复杂原、燃料要求的低NOX烧成系统,已成为出口技术必须解决的问题。为适应快速研发要求,传统的实验研究已难满足,为此在吸收国外相关技术及经验的基础上,采用数值模拟计算手段,预测、评估相关自主知识产权的技术,显得十分重要。借此,本文将给出其中的部分内容,以展现数值虚拟实验研究在水泥烧成系统技术创新方面应用情况,与同行分享。     

DD分解炉流场仿真分析

我院设计的某项目DD型分解炉,其结构尺寸设计主要依据经验值,现业主方要求对设计结构合理性进行验证。为降低投资成本及缩短验证周期,本文采用数值模拟仿真技术取代传统试验方法,对所设计的分解炉建立相应三维模化理论模型,通过模拟其内部流场,得到相应的压力场、温度场、颗粒运动流场等值。根据模拟结果验证设计结构的合理性,同时找出优化设计方案。     

煅烧炉气系统的改造

对原煅烧炉气系统工艺流程在实际生产中存在的问题进行了分析,并对原工艺流程进行了改进,使之适应实际生产的需要,提高了经济效益。     

外循环型分解炉系统阻力特性的冷模实验研究

空载状态下,通过对两种外循环型分解炉系统的阻力特性进行冷模实验研究,得出结论:分解炉截面风速为6.0～8.0 m/s时,卧式旋风筒的压力损失约为80～200 Pa,旋流分离器的压力损失约为600～1180 Pa;外循环式Ⅰ型分解炉系统中"分解炉+卧式旋风筒"的压力损失比Ⅱ型外循环分解炉系统中"分解炉+旋流分离器"的压力损失约低300～600 Pa,从而具有较好的阻力特性.     

射流环流反应器中颗粒悬浮的数值模拟

为确定射流环流反应器中射流所能驱动的环流速度的大小,以此来确定催化剂颗粒的粒度。在二维轴对称假定下,采用雷诺应力模型(RSM)模拟考察了导流筒与反应器直径比(De/D)、反应器底部型式、射流口与导流筒下缘距离(Hn)的变化对环流流量与射流流量比(RQ)的影响,并结合离散相模型(DPM),模拟了不同几何结构,不同射流速度下,不同粒径催化剂颗粒的悬浮情况。研究表明,De/D为0.67时RQ最大,而不同底部型式和Hn下的RQ相差均低于3.6%,影响可以忽略;但反应器底部的锥形设计以及较低的Hn值有助于改善催化剂颗粒的悬浮状况;按给定的设备结构参数和物性参数,得出了低体积浓度(约0.1%)下实现催化剂完全悬浮于整个设备的临界射流速度(Vnc),建立了Vnc与催化剂颗粒粒径的关联式。通过模拟方法实现了催化剂粒径的设计、射流速度的选择和设备结构的优化。     

高固含搅拌槽内临界离底悬浮转速的数值模拟

使用计算流体软件CFX5.5.1对固液搅拌槽内颗粒的临界离底悬浮转速进行了数值模拟. 搅拌槽直径D=0.476 m,搅拌桨为三叶CBY螺旋桨. 桨叶安装高度h=D/3. 固液两相为玻璃珠-水,固体体积浓度为15%~50%. 对临界离底悬浮的速度判据进行了修正,并利用浓度判据与修正的速度判据得到颗粒临界离底悬浮转速Njs,模拟计算结果与实验数据的误差在工业允许的范围内. 同时,对临界离底悬浮状态槽底部不同浓度下的流体湍流动能的分布情况以及大小进行了预测,并对2种固体临界离底悬浮机理进行了验证.