一、球团竖炉热工操作参数确定（论文文献综述）
张晓虎,张晟,赵亮,董辉[1]（2022）在《烧结镁砂煅烧竖炉内气固传热特性数值分析》文中研究说明以年产5×104 t烧结镁砂竖炉为研究对象,基于多孔介质理论,建立竖炉内三维稳态气固流动传热模型,并模拟研究竖炉热工参数对床层内气固传热过程的影响.研究结果表明:冷却风流量每增加10%,出口烟气温度降低50℃,出口球团温度降低80℃;冷却段长度每增加5%,出口球团温度降低25℃.以竖炉出口烟气温度和球团温度为优化目标函数,得到竖炉最适宜结构和操作参数,即煅烧风流量为2 606.67 m3/h,冷却风流量为2 203.34 m3/h,预热煅烧段长度为6.64 m,冷却段长度为11.70 m.在此竖炉运行工况下,出口球团温度为288.75℃,出口烟气温度为414.32℃.
李昊堃[2]（2020）在《太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究》文中提出碱性球团矿具有生产过程污染物排放量、固体燃料消耗量和返料量低于烧结矿,且其高温冶金性能优于酸性球团矿,高炉配用后有利于高炉实现低渣比、低燃料比及低污染物排放冶炼等多方面优点。国外企业生产碱性球团矿一般采用带式焙烧机工艺（使用气体燃料）,但我国由于能源结构以煤为主,国内球团矿生产企业（特别是独立运行的球团矿生产企业）主要采用以煤为燃料的链篦机-回转窑工艺。因此,需要从冶金物理化学的基本原理出发,结合必要的实验室研究和工业化试验,针对链篦机-回转窑碱性球团矿生产及高炉碱性球团矿应用过程中涉及的环节开展系统的基础研究工作。本文结合太钢未来在自有铁矿资源利用及高炉炉料结构优化方面的发展规划,基于太钢自产铁矿粉的原料特性,围绕链篦机-回转窑法碱性球团生产和高炉碱性球团应用,通过理论分析、模型计算、实验模拟及工业试验,系统研究了碱性球团焙烧特性和还原膨胀微观机制、链篦机-回转窑法生产碱性球团的适宜热工制度、高比例碱性球团高炉炉料结构对高炉冶炼过程影响的热力学机理。为全面推广链篦机-回转窑法碱性球团生产,以及高炉碱性球团矿应用提供理论基础和技术支撑。基于分子理论建立的球团矿焙烧过程热力学模型,系统研究了碱度对球团矿焙烧过程中形成复杂分子及其含量的影响。并在实验室条件下,以太钢自产铁精矿作为原料,制备了不同碱度的球团矿,应用XRD、SEM、EDS、Image-Pro Plus等研究手段,检测了不同碱度球团矿中复杂分子及其含量,验证了热力学模型计算结果的准确性。基于分子理论建立的热力学模型,为研究球团矿的焙烧过程提供了一种新的可靠研究手段,可以方便的预测出原料成分及焙烧温度变化对于球团矿焙烧过程的影响。利用建立的球团矿焙烧热力学模型结合必要的实验研究,系统研究了碱度对于球团矿焙烧固结机理的影响。研究结果表明,对于酸性球团矿而言,其固结机理为赤铁矿晶体再结晶并形成连晶结构;对于碱性球团矿而言,其固结机理为铁酸钙、含钙硅酸盐等低熔点化合物取代Fe2O3微晶连接成为赤铁矿晶体间的粘结相,并且球团矿的碱度不同粘结相的种类不同。当球团矿碱度小于1.0时,粘结相以钙铁橄榄石为主;当球团矿碱度大于1.0时,粘结相中的复合型针状铁酸钙含量增加,铁酸钙取代钙铁橄榄石成为碱性球团的主要粘结相。在碱性球团矿固结机理研究的基础上,进一步研究了碱度对球团矿还原膨胀行为的影响。研究结果表明,碱度小于1.0的球团矿,其还原过程中产生膨胀裂纹的主要原因为,钙铁橄榄石包裹的Fe2O3颗粒与独立的Fe2O3颗粒在还原速度上存在差异,使得球团矿内部产生应力集中,导致晶体结构发生破裂;碱度大于1.0的球团矿,由于球团矿的主要固结相转变为还原速度快的铁酸钙,在还原过程中其熔点较低,形成液相收缩后形成孔洞,减小了球团内因体积膨胀产生的应力集中。因此,碱度大于1.0的碱性球团矿在高炉内还原过程的体积膨胀率显着降低。通过实验室造球、焙烧试验,链篦机-回转窑模拟（扩大）试验及现场工业试验,研究了利用太钢自产精矿粉制备碱性球团矿的适宜预热焙烧制度。研究结果表明,鼓风干燥段风温230℃;抽风干燥段风温420℃;预热Ⅱ段风温1160-1180℃;回转窑窑头温度1165-1175℃。在以上工艺条件下生产的碱性球团矿指标:TFe含量62.3%,CaO/SiO2≥1.0,抗压强度≥3500N/个球,还原膨胀率≤15%。可以满足太钢大型高炉对入炉原料使用要求。基于最小自由能原理建立的气-固相热力学计算模型,系统研究了碱性球团矿比例对高炉块状带间接还原过程的影响规律。结果表明,随碱性球团矿比例的增加,炉料在高炉上部块状带的还原度呈下降趋势。其主要原因为随球团矿比例的增加,高炉炉料结构中的铁氧化物组成发生了变化,导致高炉块状带气固相还原反应的反应条件及平衡组成均发生了变化,使得综合炉料还原度下降。基于离子-分子共存理论,建立的高炉渣铁脱硅反应硅元素分配比热力学模型。研究了渣系中各组元的成分变化及对硅分配系数的影响,并定量地计算出渣中各复杂分子及各组元对脱硅的贡献。研究结果表明,高炉渣系中对硅元素分配比影响较大的复杂分子有CaO·SiO2、2CaO·SiO2、CaO·MgO·2SiO2三种,简单分子有CaO、MgO两种。由于碱性球团矿中的CaO含量要远高于酸性球团矿,因此,当高炉配用碱性球团矿有利于脱硅反应的进行。
张福林[3]（2020）在《竖式逆流换热装置整体设计及数值分析》文中研究表明在钢铁工业中,烧结工序能耗占总能耗的10%至15%,仅次于炼铁工序成为第二大能耗工艺,如何充分高效地回收利用能源是节能的重要课题,也是本文的研究主旨所在。烧结余热资源主要包括烧结矿显热和废气显热,分别占烧结工序总热量的40%和30%。而现有余热回收系统大多基于环冷机建立,存在漏风严重、余热回收效率低等弊端。因此,受干法熄焦技术启发,本课题组研发一种竖式余热回收系统,在冷却烧结矿的同时,用气固逆流换热的方式最大限度回收烧结矿显热。首先,本文在借鉴干熄炉及炼铁高炉结构的基础上,通过研发烧结矿竖式余热回收系统的功能及其工艺流程,对其核心竖式逆流换热装置进行初步设计,并确定料车上料置、换热装置本体、布风装置及排料装置的结构形式。同时,基于烧结矿水当量与冷却气体水当量相等的关系,利用传热学中对流传热及导热数学方程,对竖式逆流换热装置的结构参数和操作参数进行设计计算。其次,建立局部非热力学平衡的稳态传热模型对竖式逆流换热装置内的气固换热过程进行数值计算。在利用FLUENT软件求解换热装置内的气固换热过程中,基于多孔介质理论和传热学理论分析推导出适用于稳态气固传热的局部非热力学平衡双能量方程,确定烧结矿床层内气体流动状态和流动模型。同时以换热装置冷却段为计算区域,采用结构化与非结构化相结合的方式对其进行网格划分,参考烧结矿及冷却气体的在实际生产中的物性参数,对换热装置材料属性及边界条件进行设定。最后,根据上述计算模型,以国内某360m2烧结机生产工况配套的竖式逆流换热装置为研究对象,开展换热装置内烧结矿床层气固换热过程的数值计算,籍此分析气固换热过程的基本规律、主要影响因素及影响规律。采用正交试验设计方法,对换热装置结构参数和操作参数进行优化分析,以回收的冷却气体焓?为正交试验指标,分析其结构参数和操作参数对气体焓?的影响规律,最终得出换热装置最优结构参数和操作参数。
骆旭峰,张晟,孙用军,董辉[4]（2019）在《钒钛磁铁矿焙烧竖炉操作参数对传热过程的影响》文中指出以年产量2×104t钒钛磁铁矿焙烧竖炉为研究对象,建立竖炉内三维稳态传热数理模型.通过UDF（user defined functions）将反应热以内热源形式编译到固相能量方程中,定义球团矿下移速度,以竖炉内的焙烧时间和温度为判断指标,研究操作参数对竖炉内传热过程的影响.结果表明:焙烧风流量、冷却风流量以及球团下移速度为3个主要影响因素,其中球团下移速度对传热过程的影响更明显.在球团直径为38 mm,焙烧时间为4～6 h,焙烧温度为1 100～1 200 K的条件下,竖炉适宜的操作参数为:冷却风流量1 210～1 430 m3/h;焙烧风流量3 070～3 670 m3/h;球团下移速度0. 258～0. 290 m/h.
汪书朝[5]（2019）在《熔剂性球团生产过程回转窑内温度场和流场分布数值模拟》文中进行了进一步梳理以某炉料有限公司熔剂性球团用回转窑为模型,以热工标定得到数据为初始参数,首先对回转窑系统进行了详细的热工计算,然后建立回转窑三维数学模型,计算了窑内流场、温度场及浓度场的分布情况,分析了空燃比和燃料种类等热工参数对窑内温度分布的影响。取得了如下研究成果:1)对现场工况下的熔剂性球团用回转窑进行热工计算,得出其能源消耗指标为1301.83kJ/kg,热效率为59.96%,热利用率为70.4%,尚有一定的节能空间。2)建立了回转窑的三维数学模型,模拟结果表明:所用四通道煤粉燃烧器性能良好,能够有效的促进煤粉与一次风和二次风的混合;但由于无烟煤挥发分低,不易着火,形成了黑火头较长、局部温度高的火焰,不利于熔剂性球团的生产;回转窑内的NOx主要集中于窑头区域和高温区域且整体含量较低,能够较好的控制NOx的生成。3)从燃料品质和空燃比入手对回转窑内燃烧特性和温度分布进行了分析。随着窑内喷煤量增加,火焰的长度和燃烧区域也相应的增加,窑内平均温度升高;分别以某褐煤、烟煤、焦炉煤气作为燃料时,褐煤由于含碳量低,致使窑内平均温度偏低,无法满足焙烧要求;而烟煤或者焦炉煤气可以有效的解决黑火头较长的问题,经过进一步的参数优化能够满足熔剂性球团焙烧的基本要求,可以考虑作为熔剂性球团回转窑的替代燃料;适当降低二次风速,有利于加快煤粉着火,缩短黑火头,增加了回转窑内有效传热面积,提高了熔剂性球团矿的产量。图35幅;表12个;参62篇。
宋昱[6]（2019）在《球团矿在环冷机中冷却过程的数值模拟分析》文中认为随着国民经济的发展,对钢铁企业智能制造、绿色生产的要求日益迫切。高炉炉料结构优化已成为炼铁行业主流发展趋势。环冷机作为球团矿质量把控的末段设备,一直以来针对球团冷却过程缺乏系统研究分析。因此,采用数值仿真模拟球团降温的具体过程,探索球团矿冷却过程的变化规律已成为十分重要的研究课题。课题主要围绕我国某球团厂环式冷却机的生产流程,基于球团冷却过程涉及的热交换特点,在使用流体力学软件基础上,设立并选取贴合球团降温过程的数值计算模型,参照实际结构1:1构造台车物理模型,划分计算区域并进行离散化处理,湍流模型选定为可实现化（Realizable）k-e模型,分别对不同料层孔隙度、厚度、不同球团粒度、不同入口风速以及不同入口空气温度共五种工况条件进行模拟计算,逐一研究总结了单一工况条件对球团冷却过程温度场的影响规律以及出口烟气温度对余热利用量的影响规律,得到优化工艺参数。主要结论如下:1)相同冷却时间,垂直于料层高度向上方向,烟气与球团矿温度均增大。在相同料层高度上,温度基本一致,热交换量基本相等,无明显差别。烟气速度在料层中部较小,风箱及料层上部相对较高。2)仿真模拟结果与实际数据误差小于10%,认为本模型具有一定可信度。3)单一热工参数调整对球团矿温度场的影响规律:相同时间,球团温度随料层孔隙度、入口空气流速的增长而降低,随球团矿粒度、入口空气温度和料层厚度的增长而提高。4)单一热工参数调整对出口烟气温度及余热量的影响规律:在650mm-750mm范围内,增加料层高度、在393K-413K范围内,增加入口空气温度、在0.4-0.6范围内,降低料层孔隙度、在6mm-18mm范围内,减小球团矿粒度均能提高出口烟气温度及余热利用量。在1.6m/s-2.0m/s范围内,增加入口空气流速,出口烟气温度降低但增加了余热利用量。5)得到了球团矿冷却过程优化参数:料层孔隙度0.4,入口冷却介质流速1.8m/s,球团矿粒度12mm,入口空气温度400K,料层高度750mm。图34幅;表5个;参47篇。
高建业,骆旭峰,孙用军,董辉[7]（2018）在《操作参数对直接提钒焙烧竖炉热工特性的影响》文中指出以局部热力学非平衡模型为基础,建立钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉三维稳态气固传热模型,借助Fluent软件的UDF功能,将竖炉内的化学反应热以内热源的形式编译到能量方程中,并利用实验获得的料层压降公式修正动量方程源项中的黏性和惯性力项系数,开展竖炉操作参数对炉内热工行为的影响研究。研究结果表明:在生产可调范围内,随着球团当量直径的减小,在焙烧段内球团温度会随之升高,在冷却段内球团温度会随之降低,且竖炉保温段延长;对于产能为330 t/a的中试竖炉,其适宜的操作参数为:冷却空气流量544 m3/t,竖炉下部气固水当量比约0.95;焙烧风流量1 082 m3/t,焙烧风与冷却风配比2:1;球团当量直径46 mm。
梁凯[8]（2017）在《钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉热工参数研究》文中研究表明直接提钒是本课题组针对于辽西高钒钛低铁型钒钛磁铁精矿,提出的一种具有知识产权的提钒工艺,即不经过转炉炼钢钒渣提钒过程而采用精矿直接生产钒制品的工艺。直接提钒焙烧竖炉是本课题组针对于现有回转窑内物料填充率低,原料适应性差等缺点,借鉴钢铁领域球团竖炉,提出的一种竖式焙烧设备;其具有体积小、初始投资低、运行便利等优点。从热工角度而言,焙烧竖炉是一种典型的气固逆流竖式颗粒床层,属移动床层范畴;竖炉内进行着钒钛磁铁矿球团与空气的氧化焙烧反应,且伴随有化学反应热。根据炉窑3类变量关系,焙烧竖炉的结构和操作参数影响着炉内的气体流动与气固传热过程,进而影响着球团的焙烧质量与产量。基于此,本文针对于课题组前期数值计算模型化学反应热未与球团温度耦合、黏性和惯性力项阻力系数可靠性较低等不足,建立了耦合化学反应热与球团温度、引入修订黏性和惯性力项系数的数值计算模型。同时,设计并建立了焙烧面积为1m2的中试竖炉,藉此开展了系列气固传热实验,验证了数值计算模型,摸索了部分气固传热规律。本文的主要研究内容、结论与创新如下:（1）自行搭建了实验台,开展了气流通过球团矿层上阻力特性实验,结果表明:在颗粒表观流速0.1～0.7m/s生产可调范围内,球团矿粘性和惯性力项系数分别为2.443×105及1281.8;颗粒表观流速、空隙率大小及分布是影响球团矿层阻力最主要的因素;控制粉矿率是减小矿层阻力的最有利措施。（2）建立了竖炉内3维稳态气固传热数值计算模型。模型的主要创新在于:通过UDF描述了球团矿的下移速度,实现了 3维区域稳态计算,且基于局部非热力学平衡模型;采用通过实验得出的粘性力项及惯性力项系数,克服了采用Ergun等通用公式的不足;重新编辑化学反应源项,将化学反应内热源与球团温度耦合。本模型为通用模型,可用于后续的规模化生产竖炉。（3）以A企业中试炉为例,通过数值计算,结合实验研究,可知:影响竖炉气固传热的最主要因素是焙烧风量和冷却风量,即上、下部气固水当量比。在生产可调范围内,随着焙烧风量的增加,预热段、焙烧段及均热段球团矿温度均有明显提升,冷却段球团矿温度变化不明显;且上部气固水当量比每增加5%,预热段球团矿温度平均升高23K,焙烧均热段球团矿温度平均升高15.4K。当冷却风量小于350m3/h时,随着冷却风量的增加,中试竖炉内球团矿温度呈上升趋势。且下部气固水当量比每增加5%,球团矿温度平均上升43.4K。当冷却风量大于350m3/h时,随着冷却风量的增加,中试竖炉内球团矿温度呈下降趋势。且下部气固水当量比每增加5%,球团矿温度平均下降24.1K。（4）以焙烧时间4小时、焙烧温度900～1150℃为判定依据,可知:目前,A企业中试竖炉的极限利用系数为1.3t/m2·h,此时,焙烧风量446m3/h、冷却风量350m3/h（折合上下部气固水当量比分别为1.06和0.41）;当利用系数为1.2t/m2·h时,适宜的操作参数为焙烧风量428m3/h、冷却风量350m3/h（折合上下部气固水当量比分别为1.08和0.45）;当利用系数为1.0t/m2·h时,适宜的操作参数为焙烧风量357m3/h、冷却风量350m3/h（折合上下部气固水当量比分别为1.05和0.53）。
邵颖聪[9]（2015）在《直接提钒焙烧浸出工艺实验研究及焙烧竖炉热工过程解析》文中研究指明辽宁西部地区新近发现的钒钛磁铁矿资源是我罕见的高钒钛低铁型钒钛磁铁矿。这种高钒钛、低铁的矿型,不能采用传统的“高炉—转炉”长流程钒渣提钒工艺流程。基于此,本研究团队提出了先直接提钒而后钛铁利用的工艺流程,并借鉴钢铁领域的球团竖炉提出了导风墙烘干床式焙烧竖炉,并在朝阳建造了全国第一座中试焙烧竖炉,建立了全国第一条直接提钒中试生产线。直接提钒,省去了传统工艺高炉—转炉—钒渣的工艺过程,具有流程短、投资较小等特点,其核心工序是焙烧、浸出、富集、沉淀和热解。针对高钒钛、低铁的钒钛磁铁矿的短流程直接提钒工艺的研究空白,本文采用实验方法初步研究了焙烧和浸出的工艺参数,采用解析方法研究了竖炉适宜的结构和操作参数,进而为后续深入的理论研究和技术攻关奠定基础。研究结果表明:（1）焙烧浸出工艺参数焙烧工艺参数:当焙烧温度750～850℃;焙烧时间8 h;添加剂由碳酸钠、氯化钠和硫酸钠组成,其质量分数分别为4.8%、1%、3.5%。浸出工艺参数:采用先水浸再酸浸的复合浸出工艺;水浸时,固液比1:3、浸出温度20～25℃、浸出时间30h或者液固比1:3、浸出温度90℃、浸出时间2.5h;酸浸时,采用质量分数为5%的硫酸、固液比1:5、浸出温度20～25℃、浸出时间42 h。在上述工艺参数下,钒钛磁铁矿的焙烧转化率稳定在82%以上。（2）焙烧竖炉结构和操作参数现有朝阳中试竖炉,其预热焙烧带高度尚不能满足660t/a（V205）的设计产能要求,适宜产量为460t/a（V2O5）,此时,煤气、助燃空气、冷却空气的体积流量分别990m3/h、1810m3/h、2450m3/h,焙烧带和冷却带的气固水当量比分别为1.5和1.3。为了达到660 t/a（V205）的设计产能,将预热焙烧带高度增加到3.524m（比原有增加1.3m）,煤气、助燃空气、冷却空气的体积流量分别1800m3/h、3300m3/h、3500m3/h。焙烧带和冷却带的气固水当量比分别为1.9和1.3。
孙用军[10]（2015）在《辽西钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉气固传热数值计算》文中提出焙烧竖炉,是课题组借鉴钢铁球团竖炉提出并在朝阳得以建造的一种钒钛磁铁矿直接提钒焙烧设备,是辽西钒钛磁铁矿直接提钒工艺流程中的核心设备,其决定着焙烧效果,进而影响着后续的浸出、净化富集和沉淀等单元操作。其内焙烧实质是钒钛磁铁矿球团受燃烧产物加热而后被冷却空气冷却的气固传热过程,因此,提升竖炉焙烧效果的关键是改善炉内料层气固传热效果。焙烧竖炉本质是气固颗粒移动床,炉内气固传热可视为稳态传热,数值计算是主要研究手段。目前,有关移动床气固传热数值计算,多集中于冶金和化工领域中,其主要特点:大部分基于局部热力学平衡模型,仅有的基于非平衡模型均将稳态问题近似为非稳态问题;阻力特性系数基于经典Ergun公式,缺乏针对性。焙烧竖炉,其最大难点在于“多进口、多出口”,传热过程复杂。基于此,本文基于FLUENT软件,采用局域热力学非平衡模型,推导基于稳态流动的双能量方程;开展球团阻力特性研究,并以UDF形式编译于FLUENT软件中,藉此开展竖炉内气固传热过程数值计算,进而解决辽西中试炉现场运行的部分热工问题,为后续的中试炉技术改造奠定基础。研究结果表明:（1）炉内气流流动状态临界雷诺数约为2100;湍流流动时,描述炉内气体流动阻力特性的修正Ergun方程为:ΔP/L=500（1-ε）2/ε3μu/d2+2.1（1-ε）/ε3ρu2/d（2）炉内球团温度在焙烧段分布不均,靠近焙烧风进口之处,球团温度较高,而远离进口之处,球团温度较低;设置焙烧风双进口可有效改善焙烧不均;冷却风回折流动使得保温段下部球团温度较低,但依旧满足焙烧要求。（3）在生产可调范围内,随着焙烧风流量的增加、冷却风流量的减小,球团温度升高;随着球团颗粒直径的增加,焙烧段球团温度降低而冷却段球团温度升高,适宜的球团直径0.046m。（4）目前调试工况下,中试炉球团温度整体偏低,可通过调整焙烧风和冷却风的流量解决,无需调整结构参数;现有中试炉基本满足330t（V2O5）/a的设计产能;设置双侧焙烧可改善料层的焙烧均匀性。（5）中试炉设计产能330t（V2O5）/a时的适宜参数:焙烧风流量3500mm3/h,冷却风流量1512m3/h,焙烧时间5.0h;为防止球团过烧,竖炉产能不得低于264t（V205）/a,最低产能的适宜参数:焙烧风流量2800m3/h,冷却风流量1512m3/h。
二、球团竖炉热工操作参数确定（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、球团竖炉热工操作参数确定（论文提纲范文）
（1）烧结镁砂煅烧竖炉内气固传热特性数值分析（论文提纲范文）
| 1 模型的建立 |
| 1.1 物理模型及其假设条件 |
| 1.2 控制方程 |
| 1) 连续性方程： |
| 2) 动量方程 |
| 3) 能量方程 |
| 1.3 边界条件的设定 |
| 1.4 模型验证 |
| 2 模拟结果与分析 |
| 2.1 煅烧风流量对气固传热过程的影响 |
| 2.2 冷却风流量对气固传热过程的影响 |
| 2.3 预热煅烧段长度对气固传热过程的影响 |
| 2.4 冷却段长度对气固传热过程的影响 |
| 3 正交试验仿真及优化 |
| 4 结 论 |
（2）太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 球团矿生产工艺的现状及发展趋势 |
| 2.1.1 球团矿的特点 |
| 2.1.2 国外球团矿生产工艺的发展现状 |
| 2.1.3 国内球团矿生产工艺的发展现状 |
| 2.1.4 铁矿球团工艺未来的发展趋势 |
| 2.2 球团矿的生产工艺及特点 |
| 2.2.1 球团矿竖炉生产工艺 |
| 2.2.2 球团矿链篦机-回转窑生产工艺 |
| 2.2.3 球团矿带式焙烧机生产工艺 |
| 2.3 球团矿的种类及特点 |
| 2.3.1 酸性球团矿 |
| 2.3.2 碱性球团矿 |
| 2.4 球团矿还原过程膨胀现象的研究现状 |
| 2.4.1 球团矿还原过程膨胀机理 |
| 2.4.2 碱金属、氟对球团还原膨胀性的影响 |
| 2.4.3 脉石组分对球团还原膨胀性的影响 |
| 2.4.4 含镁添加剂对球团还原膨胀性的影响 |
| 2.4.5 焙烧温度对球团矿还原膨胀率的影响 |
| 2.4.6 还原气氛对球团还原膨胀的影响 |
| 2.4.7 内配碳对双层球团还原膨胀率的影响 |
| 2.5 国内外高炉炉炉料结构中球团矿使用情况 |
| 2.6 课题研究意义及主要研究内容 |
| 3 碱性球团制备原料基础性能研究 |
| 3.1 铁精矿基础性能研究 |
| 3.2 膨润土基础性能研究 |
| 3.3 石灰石粉基础性能研究 |
| 3.4 小结 |
| 4 碱性球团焙烧固结机理及还原膨胀行为研究 |
| 4.1 球团矿焙烧过程热力学模型建立 |
| 4.2 不同碱度球团矿的模型计算结果及固结机理分析 |
| 4.3 模型计算结果的可靠性验证 |
| 4.3.1 不同碱度球团矿试验的制备研究 |
| 4.3.2 不同碱度球团矿XRD衍射法分析 |
| 4.3.3 不同碱度球团矿显微结构分析 |
| 4.3.4 不同碱度球团矿微观结构图像分析 |
| 4.4 不同碱度球团矿的还原过程体积膨胀机理研究 |
| 4.4.1 不同碱度球团还原过程的体积膨胀性能实验结果 |
| 4.4.2 不同碱度球团矿还原后的物相组成分析 |
| 4.4.3 不同碱度球团矿还原后的显微结构分析 |
| 4.4.4 不同碱度球团矿还原膨胀机理分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 链篦机-回转窑法碱性球团制备技术研究 |
| 5.1 碱性球团矿生球制备试验 |
| 5.2 碱性球团生球干燥特性研究 |
| 5.2.1 不同碱度下的生球爆裂温度 |
| 5.2.2 不同碱度下的生球干燥速率 |
| 5.3 碱性球团预热焙烧制度研究 |
| 5.3.1 预热制度 |
| 5.3.2 焙烧制度 |
| 5.4 链箅机-回转窑工艺生产碱性球团矿合理工艺参数研究 |
| 5.4.1 碱性球团矿合理链篦机干燥预热工艺参数研究 |
| 5.4.2 碱性球团矿合理回转窑焙烧工艺参数研究 |
| 5.4.3 不同碱度球团矿对比试验研究 |
| 5.5 小结 |
| 6 太钢碱性球团矿工业生产试验研究 |
| 6.1 第一次链篦机—回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验研究 |
| 6.1.1 工业试验条件 |
| 6.1.2 工业试验过程 |
| 6.1.3 工业试验结果及讨论 |
| 6.2 球团强度对还原膨胀的影响 |
| 6.2.1 不同抗压强度碱性球团矿的外观 |
| 6.2.2 不同抗压强度碱性球团矿的显微结构分析 |
| 6.2.3 不同抗压强度球团还原膨胀机理分析 |
| 6.3 球团粒度对还原膨胀的影响 |
| 6.3.1 不同粒度碱性球团矿的外观 |
| 6.3.2 不同粒度碱性球团矿的显微结构分析 |
| 6.3.3 不同粒度碱性球团矿还原膨胀机理分析 |
| 6.4 第二次链篦机—回转窑工艺生产碱性球团矿工业试验研究 |
| 6.4.1 控制碱性球团矿还原膨胀率的措施 |
| 6.4.2 工业试验条件 |
| 6.4.3 工业试验结果及讨论 |
| 6.5 小结 |
| 7 碱性球团矿在太钢特大型高炉炉料结构中的应用研究 |
| 7.1 碱性球团矿对高炉块状带间接还原过程的影响研究 |
| 7.1.1 高炉块状带气固相还原反应热力学模型建立 |
| 7.1.2 模型可靠性评价及计算结果讨论分析 |
| 7.2 碱性球团矿对高炉炉料熔滴性能的影响研究 |
| 7.2.1 炉料熔滴性能实验方案及原料条件 |
| 7.2.2 炉料熔滴性能实验结果及讨论 |
| 7.2.3 基于炉料熔滴试样的渣铁分离行为研究 |
| 7.3 碱性球团矿对高炉炉缸渣铁反应过程的影响研究 |
| 7.3.1 基于离子-分子共存理论的硅分配比预报模型建立 |
| 7.3.2 硅分配比预报模型可靠性评价 |
| 7.3.3 硅分配比预报模型计算结果与讨论 |
| 7.4 小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 高炉块状带气固相还原反应热力学模型计算原始数据 |
| 附录B 硅分配比预报模型可靠性验证计算原始数据 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）竖式逆流换热装置整体设计及数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 余热回收系统发展概况与研究趋势 |
| 1.3 烧结矿层内流动与传热研究综述 |
| 1.3.1 烧结矿层内气体流动特性研究现状 |
| 1.3.2 烧结矿床层内气固传热研究现状 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 第2章 竖式逆流换热装置结构方案设计 |
| 2.1 余热回收系统总体方案 |
| 2.2 竖式逆流换热装置结构形式 |
| 2.2.1 保温上料小车 |
| 2.2.2 换热装置本体结构设计 |
| 2.2.3 布风装置及排料装置 |
| 2.3 竖式逆流换热装置参数设计 |
| 2.3.1 换热装置参数设计基础 |
| 2.3.2 装置设计过程的数学推导 |
| 2.3.3 装置参数设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 气固传热及气体流动模型建立 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 多孔介质模型 |
| 3.2.1 多孔介质结构特性 |
| 3.2.2 多孔介质相关参数 |
| 3.3 气固换热模型 |
| 3.3.1 气体流态判定依据 |
| 3.3.2 气固换热数学方程 |
| 3.4 数值计算区域与条件设置 |
| 3.4.1 网格划分 |
| 3.4.2 参数与边界条件设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 气固换热过程数值分析 |
| 4.1 速度场、压力场和温度场的模拟结果分析 |
| 4.1.1 速度场分析 |
| 4.1.2 压力场分析 |
| 4.1.3 温度场分析 |
| 4.2 气固换热影响因素及其影响规律分析 |
| 4.2.1 冷却气体进口流量的影响 |
| 4.2.2 烧结矿进口温度的影响 |
| 4.2.3 冷却气体进口温度的影响 |
| 4.2.4 换热装置冷却段内径的影响 |
| 4.2.5 换热装置冷却段高度的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 竖式逆流换热装置结构和操作参数的确定 |
| 5.1 适宜热工参数判据的确定 |
| 5.2 正交试验设计方案 |
| 5.3 换热装置相关参数的确定 |
| 5.3.1 正交试验计算结果 |
| 5.3.2 试验结果分析 |
| 5.3.3 适宜热工参数的确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科技成果 |
| 致谢 |
（4）钒钛磁铁矿焙烧竖炉操作参数对传热过程的影响（论文提纲范文）
| 1 模型的建立 |
| 1.1 物理模型 |
| 1.2 数学模型 |
| 1.3 边界条件 |
| 1.4 模型验证 |
| 2 操作参数影响与分析 |
| 2.1 焙烧风流量的影响 |
| 2.2 冷却风流量的影响 |
| 2.3 球团下移速度的影响 |
| 3 结论 |
（5）熔剂性球团生产过程回转窑内温度场和流场分布数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 球团对炼铁工序的影响 |
| 1.2 国内外球团行业生产现状 |
| 1.3 链篦机-回转窑工艺简介及特点 |
| 1.3.1 工艺简介 |
| 1.3.2 工艺特点 |
| 1.4 回转窑内传热行为研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 课题研究背景及意义 |
| 1.6 本文研究内容及方法 |
| 第2章 回转窑内热工计算 |
| 2.1 物料平衡计算 |
| 2.1.1 回转窑物料收入项 |
| 2.1.2 回转窑物料支出项 |
| 2.1.3 回转窑系统物料平衡表 |
| 2.2 热平衡计算 |
| 2.2.1 回转窑热收入项 |
| 2.2.2 回转窑热支出项 |
| 2.2.3 回转窑系统热效率 |
| 2.2.4 回转窑热平衡表 |
| 2.3 煤粉燃烧计算 |
| 2.3.1 理论空气量 |
| 2.3.2 空气过剩系数 |
| 2.3.3 烟气生成量 |
| 2.3.4 理论燃烧温度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 熔剂性球团回转窑模型的建立及验证 |
| 3.1 模型建立和网格划分 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.2 边界条件与求解方法 |
| 3.2.1 边界条件和燃料参数 |
| 3.2.2 求解方法 |
| 3.2.3 求解设置 |
| 3.3 计算结果与分析 |
| 3.3.1 网格无关性验证 |
| 3.3.2 试验与模拟对比 |
| 3.3.3 数值模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 热工参数模拟及优化 |
| 4.1 喷煤量对回转窑内流场和温度场的影响 |
| 4.1.1 喷煤量对回转窑内流场的影响 |
| 4.1.2 喷煤量对回转窑内温度场的影响 |
| 4.1.3 喷煤量对回转窑内浓度场的影响 |
| 4.2 燃料种类对回转窑内流场和温度场的影响 |
| 4.2.1 燃料种类对回转窑内流场的影响 |
| 4.2.2 燃料种类对回转窑内温度场的影响 |
| 4.2.3 燃料种类对回转窑内浓度场的影响 |
| 4.3 二次风速对回转窑内流场和温度场的影响 |
| 4.3.1 二次风速对回转窑内流场的影响 |
| 4.3.2 二次风速对回转窑内温度场的影响 |
| 4.3.3 二次风速对回转窑内浓度场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 企业导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（6）球团矿在环冷机中冷却过程的数值模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 球团矿生产概述 |
| 1.1.1 球团矿生产的作用及意义 |
| 1.1.2 国内球团矿生产及研究现状 |
| 1.1.3 国外球团矿生产及研究现状 |
| 1.2 球团矿冷却技术的发展 |
| 1.2.1 球团矿主要冷却方式 |
| 1.2.2 环冷机分类及工作流程 |
| 1.2.3 环冷机冷却过程的数值模拟研究进展 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 第2章 环冷机冷却过程数学模型的建立 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.1.1 CFD求解过程 |
| 2.1.2 确定计算区域 |
| 2.1.3 计算区域离散化 |
| 2.1.4 确定网格密度与网格划分 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.3 湍流过程数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 冷却过程数学模型参数设定与验证 |
| 3.1 边界条件与初始条件的设定 |
| 3.1.1 边界条件 |
| 3.1.2 初始条件 |
| 3.1.3 模型的求解 |
| 3.2 温度场模拟结果及分析 |
| 3.3 速度场模拟结果及分析 |
| 3.4 数值模拟结果的验证与分析 |
| 3.4.1 结果验证 |
| 3.4.2 误差产生原因 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热工参数对环冷机冷却过程的影响规律 |
| 4.1 料层孔隙度 |
| 4.2 入口空气流速 |
| 4.3 球团矿粒度 |
| 4.4 入口空气温度 |
| 4.5 料层高度 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（8）钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉热工参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及意义 |
| 1.2 短流程提钒关键焙烧设备 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 有关提钒竖炉的相关研究 |
| 1.3.2 有关球团竖炉的相关研究 |
| 1.3.3 有关移动床内气固传热相关研究 |
| 1.4 本文主要研究内容及方法 |
| 第2章 中试竖炉平台相关计算及设计 |
| 2.1 解析模型的建立 |
| 2.1.1 预热焙烧段解析 |
| 2.1.2 均热带模型 |
| 2.1.3 冷却带模型 |
| 2.2 基本参数确定 |
| 2.2.1 竖炉各段高度确定 |
| 2.2.2 冷却风流量的初步设计 |
| 2.2.3 燃料燃烧计算 |
| 2.2.4 压降计算 |
| 2.3 竖炉系统设计及搭建 |
| 2.3.1 煤气发生炉匹配校核 |
| 2.3.2 竖炉主体设计 |
| 2.3.3 竖炉关键零部件设计 |
| 2.3.4 检验装置的设计和安装 |
| 2.3.5 中试竖炉的搭建现场 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 竖炉内阻力特性实验及气固传热实验 |
| 3.1 钒钛磁铁矿球团阻力特性实验 |
| 3.1.1 实验目的及原理 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 实验结果 |
| 3.2 中试竖炉内气固传热实验 |
| 3.2.1 实验目的及原理 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 实验结果 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 竖炉内气固传热数值计算模型的建立 |
| 4.1 物理模型的建立 |
| 4.1.1 模型基本假设 |
| 4.1.2 计算区域的设定 |
| 4.1.3 边界条件的设定 |
| 4.1.4 初始值的设定 |
| 4.1.5 求解器及求解算法的选择 |
| 4.2 模型控制方程的确定 |
| 4.2.1 多孔介质模型的选择 |
| 4.2.2 湍流模型的确定 |
| 4.2.3 动量方程的选择 |
| 4.2.4 能量方程的确定 |
| 4.3 用户自定义程序编译 |
| 4.3.1 球团矿下移速度的嵌入 |
| 4.3.2 化学反应热的嵌入 |
| 4.4 模型验证与误差分析 |
| 4.4.1 模型验证 |
| 4.4.2 误差分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 数值模拟计算结果及分析 |
| 5.1 竖炉内气固传热基本规律 |
| 5.1.1 设计产能下适宜操作参数的确定 |
| 5.1.2 适宜操作参数的判定依据 |
| 5.2 气固传热影响因素分析 |
| 5.2.1 焙烧风量对竖炉内球团矿温度分布的影响 |
| 5.2.2 冷却风量对竖炉内球团矿温度分布的影响 |
| 5.2.3 竖炉产量对炉内球团矿温度分布的影响 |
| 5.3 中试竖炉极限利用系数的探究 |
| 5.3.1 1.2t/h产量下适宜操作参数探究 |
| 5.3.2 1.3t/h产量下适宜操作参数探究 |
| 5.3.3 1.4t/h产量下适宜操作参数探究 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）直接提钒焙烧浸出工艺实验研究及焙烧竖炉热工过程解析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 概述 |
| 1.1 问题的提出及意义 |
| 1.2 钠化焙烧及浸出的研究现状 |
| 1.3 球团竖炉的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及创新 |
| 1.4.1 主要内容和方法 |
| 1.4.2 主要创新 |
| 第2章 矿物分析及实验准备 |
| 2.1 实验原料分析 |
| 2.1.1 原料成分分析 |
| 2.1.2 实验原料粒度分析 |
| 2.1.3 实验原料XRD分析 |
| 2.1.4 实验原料TGDSC分析 |
| 2.2 试剂及仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 试剂配制及说明 |
| 2.3 钒的检测 |
| 2.3.1 标准溶液的标定 |
| 2.3.2 焙烧后矿样全钒的检测 |
| 2.3.3 水浸液中钒的检测 |
| 第3章 焙烧及浸出工艺研究 |
| 3.1 钠化焙烧工艺参数研究 |
| 3.1.1 钠化添加剂量实验 |
| 3.1.2 焙烧温度对钒的浸出率的影响 |
| 3.1.3 焙烧时间对钒浸出率的影响 |
| 3.1.4 混合添加剂的用量的研究 |
| 3.1.5 钒钛磁铁矿球团的焙烧 |
| 3.2 浸出实验研究 |
| 3.2.1 水浸实验的研究 |
| 3.2.2 酸浸实验的研究 |
| 3.3 球团的浸出时间的研究 |
| 第4章 竖炉内热工过程解析 |
| 4.1 竖炉结构简介 |
| 4.1.1 现有竖炉结构和操作参数 |
| 4.1.2 现有竖炉存在问题 |
| 4.2 竖炉热工解析模型 |
| 4.2.1 预热焙烧段解析 |
| 4.2.2 均热段模型 |
| 4.2.3 冷却段模型 |
| 4.3 现有竖炉热过程解析及改进 |
| 4.3.1 预热焙烧段热过程解析及改进 |
| 4.3.3 冷却段热过程解析 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（10）辽西钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉气固传热数值计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 概述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 短流程提钒工艺流程 |
| 1.1.2 短流程提钒工艺关键焙烧设备 |
| 1.1.3 问题的提出及意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 固定床内流动和传热研究现状 |
| 1.2.2 移动床内流动和传热研究现状 |
| 1.2.3 现有研究基础 |
| 1.3 研究内容方法与创新 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与创新 |
| 第2章 炉内气体流动状态的判定 |
| 2.1 实验目的 |
| 2.2 实验原理 |
| 2.2.1 流体流动Re数 |
| 2.2.2 Ergun压降方程 |
| 2.2.3 临界Re数判定 |
| 2.3 实验装置与过程 |
| 2.4 实验结果及分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 炉内气固传热过程数值计算模型的建立 |
| 3.1 气固传热过程分析 |
| 3.2 计算区域与边界条件的确定 |
| 3.2.1 模型基本假设 |
| 3.2.2 计算区域设定 |
| 3.2.3 边界条件设定 |
| 3.3 模型控制方程的确定 |
| 3.3.1 焙烧竖炉多孔介质模型 |
| 3.3.2 湍流模型的确定 |
| 3.3.3 动量方程的选择 |
| 3.3.4 能量方程的推导 |
| 3.4 内热源的设定 |
| 3.5 模型验证和误差分析 |
| 3.5.1 计算模型 |
| 3.5.2 模型验证 |
| 3.5.3 误差分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 炉内气固传热规律及影响因素分析 |
| 4.1 气固传热规律分析 |
| 4.2 单一参数影响分析 |
| 4.2.1 冷却风流量对温度分布影响规律 |
| 4.2.2 焙烧风流量对温度分布影响规律 |
| 4.2.3 球团直径对温度分布影响规律 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 炉内气固传热规律应用分析 |
| 5.1 竖炉适宜产量的探究 |
| 5.2 球团温度较低的分析 |
| 5.3 球团焙烧不均的探讨 |
| 5.4 焙烧风进口堵塞的改进 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
四、球团竖炉热工操作参数确定（论文参考文献）
- [1]烧结镁砂煅烧竖炉内气固传热特性数值分析[J]. 张晓虎,张晟,赵亮,董辉. 东北大学学报(自然科学版), 2022(01)
- [2]太钢高碱度碱性球团矿制备及应用技术基础研究[D]. 李昊堃. 北京科技大学, 2020(11)
- [3]竖式逆流换热装置整体设计及数值分析[D]. 张福林. 安徽工业大学, 2020(07)
- [4]钒钛磁铁矿焙烧竖炉操作参数对传热过程的影响[J]. 骆旭峰,张晟,孙用军,董辉. 东北大学学报(自然科学版), 2019(01)
- [5]熔剂性球团生产过程回转窑内温度场和流场分布数值模拟[D]. 汪书朝. 华北理工大学, 2019(01)
- [6]球团矿在环冷机中冷却过程的数值模拟分析[D]. 宋昱. 华北理工大学, 2019(01)
- [7]操作参数对直接提钒焙烧竖炉热工特性的影响[J]. 高建业,骆旭峰,孙用军,董辉. 中南大学学报(自然科学版), 2018(06)
- [8]钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉热工参数研究[D]. 梁凯. 东北大学, 2017(06)
- [9]直接提钒焙烧浸出工艺实验研究及焙烧竖炉热工过程解析[D]. 邵颖聪. 东北大学, 2015(01)
- [10]辽西钒钛磁铁矿直接提钒焙烧竖炉气固传热数值计算[D]. 孙用军. 东北大学, 2015(12)