國內對于回轉窯的研究現狀

國內對回轉窯的基礎研究不如國外全面，對回轉窯傳熱數學(xué)模型的研究進(jìn)行得較晚。1990年國內專(zhuān)家對生產(chǎn)石灰粉劑用回轉窯進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)了它的操作過(guò)程一維數學(xué)模型，包括一組具有兩端邊界條件的常微分方程以及數十個(gè)動(dòng)力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)及熱物理性能參數的計算式，通過(guò)計算機數值求解獲得了窯內物料溫度和窯外壁溫度沿窯軸向的分布情況;1994年，我國回轉窯專(zhuān)家又通過(guò)將回轉窯沿窯長(cháng)分成若干段，在假定溫度、物性均勻的條件下，利用輻射系數法對每個(gè)分段建立了一維傳熱數學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真計算試驗，獲得了窯內氣體、物料及內壁溫度沿窯軸向的分布情況。這是國內回轉窯傳熱數學(xué)模型研究的一個(gè)較大發(fā)展。

2003年，我國專(zhuān)家又歸納了回轉窯內各項傳熱系數的關(guān)聯(lián)式，結合熱滲透模型完善了回轉壁面與料床之間傳熱機制的研究，進(jìn)而提出了內熱式爐型的一維傳熱模型;2004年，國內專(zhuān)家綜合考慮煙氣、窯壁和料床間的傳導、對流和輻射傳熱，建立了氧化鋁回轉窯內一維傳熱模型，應用龍格庫塔法預測窯內任一橫剖面氣體和物料的溫度，對封閉的回轉窯內高溫煙氣和低溫物料逆向傳熱規律以及窯內各帶溫度分布的合理性進(jìn)行了研究。目前國內的研究者對回轉窯內傳熱的二維、三維數學(xué)模型以及物料流動(dòng)方面的研究較少，尚未有實(shí)用性的報道。

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