國內(nèi)對于回轉(zhuǎn)窯的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)對回轉(zhuǎn)窯的基礎(chǔ)研究不如國外全面，對回轉(zhuǎn)窯傳熱數(shù)學(xué)模型的研究進(jìn)行得較晚。1990年國內(nèi)專家對生產(chǎn)石灰粉劑用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行研究，開發(fā)了它的操作過程一維數(shù)學(xué)模型，包括一組具有兩端邊界條件的常微分方程以及數(shù)十個動力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)及熱物理性能參數(shù)的計算式，通過計算機(jī)數(shù)值求解獲得了窯內(nèi)物料溫度和窯外壁溫度沿窯軸向的分布情況;1994年，我國回轉(zhuǎn)窯專家又通過將回轉(zhuǎn)窯沿窯長分成若干段，在假定溫度、物性均勻的條件下，利用輻射系數(shù)法對每個分段建立了一維傳熱數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真計算試驗，獲得了窯內(nèi)氣體、物料及內(nèi)壁溫度沿窯軸向的分布情況。這是國內(nèi)回轉(zhuǎn)窯傳熱數(shù)學(xué)模型研究的一個較大發(fā)展。

2003年，我國專家又歸納了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)各項傳熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)式，結(jié)合熱滲透模型完善了回轉(zhuǎn)壁面與料床之間傳熱機(jī)制的研究，進(jìn)而提出了內(nèi)熱式爐型的一維傳熱模型;2004年，國內(nèi)專家綜合考慮煙氣、窯壁和料床間的傳導(dǎo)、對流和輻射傳熱，建立了氧化鋁回轉(zhuǎn)窯內(nèi)一維傳熱模型，應(yīng)用龍格庫塔法預(yù)測窯內(nèi)任一橫剖面氣體和物料的溫度，對封閉的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫?zé)煔夂偷蜏匚锪夏嫦騻鳠嵋?guī)律以及窯內(nèi)各帶溫度分布的合理性進(jìn)行了研究。目前國內(nèi)的研究者對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)傳熱的二維、三維數(shù)學(xué)模型以及物料流動方面的研究較少，尚未有實用性的報道。

在目前的研究中，很少有采用數(shù)值模擬的方法對窯內(nèi)的物料流動及傳熱進(jìn)行研究的報道;對回轉(zhuǎn)窯熱工過程的研究，則主要集中在窯內(nèi)的傳熱數(shù)學(xué)模型方面，并通過實驗的方法對模型進(jìn)行檢驗和修正，同時提出模型中重要參數(shù)(如換熱系數(shù))的確定方法，而在將傳熱模型應(yīng)用于氧化鋁熟料燒結(jié)生產(chǎn)現(xiàn)場方面的研究也鮮有報道;在這些傳熱數(shù)學(xué)模型中，均假設(shè)窯內(nèi)氣體、物料溫度各處均勻，僅在軸向上發(fā)生變化。因此，采用數(shù)值模擬的方法對回轉(zhuǎn)窯的物料顆粒流動及傳熱進(jìn)行研究，了解物料內(nèi)部的溫度分布情況，探討一維傳熱模型所做假設(shè)的合理性，同時將一維傳熱數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于熟料燒結(jié)的現(xiàn)場，是值得研究的重要內(nèi)容。