鏈篦機作為鏈-回-環氧化球團工藝中的三大主機設備之一，其結構和分段是否合理影響著球團的干燥、預熱和氧化固結效果，影響回轉窯內對球團的焙燒效果，直接決定氧化球團的質量。通過對某球團廠（120萬t/a生產線，焙燒工藝）相關參數的調研，對其焙燒系統三大主機（鏈篦機、回轉窯、環冷機）的熱平衡進行計算。采用FLUENT軟件對鏈篦機（規格φ4×41m，4段，停留時間約21min）的溫度場進行模擬有限元分析。對鏈篦機干燥Ⅰ段、Ⅱ段與預熱Ⅰ段、Ⅱ段中球團的溫度變化有了直觀的表達。
      鏈篦機主要作用是利用回轉窯和環冷機的載熱廢氣對生球進行干燥和預熱，含水約9%的合格生球均勻鋪到鏈篦機上（生球厚度約170mm）進入鏈篦機爐罩后，依次經過抽風干燥Ⅰ段、Ⅱ段、預熱Ⅰ段、Ⅱ段進行干燥和預熱處理。干燥Ⅰ段、Ⅱ段的熱源來自預熱Ⅰ段外排氣，熱風溫度較低，用于部分脫去生球中的物理水；預熱Ⅰ段的熱源來自環冷機Ⅱ段，生球內的物理水幾乎全部被脫除；之后干燥球進入預熱Ⅱ段，該段熱源來自回轉窯，同時在預熱Ⅱ段爐罩設有燃氣燒嘴，以彌補熱量的不足。此時在預熱Ⅰ段尚未脫除的部分結晶水被脫除，同時磁鐵礦發生氧化，碳酸鹽得以分解，硫化物也分解和氧化，通過對生球的干燥和預熱，球團具備一定強度，可進入回轉窯進行深度焙燒。
      鏈篦機球團與熱介質的熱分析是與時間有關的非穩態過程。熱交換主要是發生在氣流通過篦板過程中，在熱交換的同時，篦板以1.95m/min做平移運動，為使模擬結果更加符合實際工況，在該數學模型中加入滑移網格。另外，球團物料從進入篦板到離開預熱Ⅱ段的過程需要21min。為了模擬篦板連續運動的過程，在計算模型中設定料床的長度為3倍實際長度，因此所需要的計算時間最少為42min。
      該幾何模型具備的特點：對稱結構取半模型；計算量小符合鏈篦機自身特點；物料實現連續輸送。
      杭州那泰有限元分析公司按照上述幾何模型建立網格模型，使用六面體網格和四面體網格對計算域進行網格劃分。經過處理后的模型網格數252156個，節點數78652個，采用FLUENT軟件中k-ε模型進行計算。
      為了分析在模擬條件下，鏈篦機對料層的干燥預熱效果是否達到穩定狀態，以下對其中一個穩態（運行1250s）時刻各截面的溫度分布做了分析。
      從左到右依次為預熱Ⅱ段、Ⅰ段與抽風干燥Ⅱ段、Ⅰ段。圖中的料層溫度沿料層運動方向從右至左溫度逐漸升高，沿料層厚度方向各段溫度從上到下逐漸降低。
      為了分析各加熱段分界處的料層溫度場分布，以下截取了5個截面位置，這些截面分別是抽風干燥Ⅰ段入口截面，抽風干燥Ⅰ段和抽風干燥Ⅱ段交界面，抽風干燥Ⅱ段和預熱Ⅰ段交界面，預熱Ⅰ段和預熱Ⅱ段交界面和預熱Ⅱ段出口截面。
      料層此時準備進入鏈篦機篦床，溫度分布與其初始溫度20℃接近，料層的最高溫度23℃，最低溫度為20℃。料層的溫度分布按層基本分為上下2個部分，其中上半部分面積稍小，溫度稍高，溫度差范圍在21~23℃之間；下部面積較大，溫度稍低，溫度穩定在20℃。

                                                                                專業從事有限元分析公司│有限元分析│CAE分析│FEA分析│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！