發(fā)布時間：2020-10-31 13:02

　　 針對目前高爐渣�；�處理過程中余熱回收利用率低,水資源消耗大,設(shè)備維修工作量大的問題,設(shè)計一種新型的高爐渣�；�和余熱回收的裝置,簡稱為高爐渣粒化發(fā)動機。對高爐渣�；�發(fā)動機設(shè)計和仿真,對高爐渣�；�開發(fā)應(yīng)用具有重大的指導(dǎo)意義。本文提出高爐渣粒化發(fā)動機的工藝流程,確定了高爐渣�；�發(fā)動機的組成及工作原理,粒化發(fā)動機由六大部分組成,對離心加速器、水爆�；�器、葉輪做功、螺旋輸送裝置和做工轉(zhuǎn)子的構(gòu)造原理進行詳細(xì)的闡述,確定高爐渣�；�發(fā)動機的總體方案;根據(jù)�；�發(fā)動機的工作原理,建立離心加速器結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)學(xué)模型和水爆�；�器的結(jié)構(gòu)參數(shù)模型。結(jié)合實際工況,確定合理的結(jié)構(gòu)參數(shù);根據(jù)結(jié)構(gòu)參數(shù),采用ug軟件進行建模,確定離心加速器和水爆�；�器的三維模型;最后根據(jù)安裝位置和要求,對粒化發(fā)動機的其他各零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配,建立結(jié)構(gòu)合理的高爐渣�；�發(fā)動機的虛擬樣機。根據(jù)高爐渣粒化發(fā)動機的工藝流程,確定高爐渣�；�發(fā)動機的工藝參數(shù)。首先建立渣處理生產(chǎn)率的物理模型,確定渣處理生產(chǎn)率Q與旋轉(zhuǎn)角速度ω、熔渣流動距離R和管道截面積A之間的關(guān)系式,在選取合適的參數(shù)確定高爐渣生產(chǎn)率;然后分析水爆反應(yīng)渣和水的換熱過程,建立了渣和水的換熱的熱平衡方程,導(dǎo)出了水和渣換熱中耗水量的公式;最后根據(jù)小直齒輪和大直齒輪嚙合傳動關(guān)系,建立葉輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子力矩的轉(zhuǎn)矩關(guān)系式,確定了轉(zhuǎn)子力矩和發(fā)動機功率等參數(shù)公式,用于高爐渣�；�發(fā)動機性能的計算。建立中離心加速器的渣道出口壓力和轉(zhuǎn)速的物理模型,導(dǎo)出了渣道出口壓力和轉(zhuǎn)速的公式,確定了渣道出口壓力與轉(zhuǎn)速關(guān)系;基于fluent軟件對離心加速器出口壓力進行仿真,確定離心加速器的合理轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;最后分析轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和渣道截面高寬比對出口壓力的影響,優(yōu)化離心加速器模型,使熔渣在流動過程中不會產(chǎn)生回流現(xiàn)象,保證了熔渣流動的合理性。先分析高爐渣與水對流換熱過程,導(dǎo)出了水爆反應(yīng)渣和水的換熱時間關(guān)系式,確定水爆反應(yīng)時產(chǎn)生的蒸汽量,計算水爆反應(yīng)后腔內(nèi)的工作壓力,用于比較離心加速器的出口壓力,判斷是否回流;最后建立水爆反應(yīng)腔內(nèi)水、渣和水蒸氣的體積模型,用于水爆反應(yīng)腔內(nèi)容積的計算,確保不會因為容積過小,導(dǎo)致氣體膨脹對零部件壽命產(chǎn)生影響。通過分析葉輪轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子力矩的轉(zhuǎn)矩關(guān)系,確定葉輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子力矩的大小關(guān)系式;建立葉輪仿真模型,分析不同葉輪形狀對轉(zhuǎn)子力矩的影響,選擇合理的葉輪形狀;然后基于fluent軟件對葉輪轉(zhuǎn)矩仿真分析,確定可行的葉輪轉(zhuǎn)矩的大小;根據(jù)葉輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子力矩的大小關(guān)系式,確定合理的轉(zhuǎn)子力矩,用于確定高爐渣�；�發(fā)動機的性能。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TF30
【部分圖文】：

圖 1-1 底濾法工藝流程圖1-高爐；2-抓斗吊車；3-沖渣器；4-水溢流；5-貯料斗；6-�；�器；7-沖洗空氣入口；8-水出口(2) 因巴法因巴法是由西德瑪和 PW 公司共同開發(fā)的渣處理系統(tǒng)。因巴法的工藝流程為：高爐渣由渣道進入，經(jīng)過高壓水沖壓使熔渣進入溝道，然后流入方形管、渣水分配器和緩沖槽，使高爐渣掉落到滾筒過濾器，滾筒過濾器發(fā)生轉(zhuǎn)動，高爐渣在離心力作用下，被甩到滾筒過濾器上部，在高爐渣被甩過程中，進行脫水粒化處理。最后利用帶傳動把高爐渣運送至水槽中[6]，如圖 1-2 所示。因巴法工藝流程布置連接性較好，在轉(zhuǎn)筒的離心力的作用下，過濾效果好，產(chǎn)生的水蒸汽釋放后比較分散，設(shè)備中含有冷卻裝置，對水蒸氣進行冷卻回收，有利于對環(huán)境的保護。但是整個設(shè)備比較龐大，保養(yǎng)和維修不方便。而且滾筒進行旋轉(zhuǎn)時，渣粒飛濺，使得渣粒亂入，導(dǎo)致裝置磨損和堵塞。

圖 1-2 因巴法工藝流程圖1-沖制箱；2-溝道；3-水槽；4-分配器；5-轉(zhuǎn)鼓過濾器；6-緩沖槽；7-集水槽；8-熱水池；9-冷卻塔；10-冷卻池；11-皮帶機；12-收集槽（3）圖拉法圖拉法工藝流程主要包括高爐渣�；�處理和冷卻水冷卻處理。高爐渣冷卻處理后在進行脫水，最后把渣粒輸送出去[7]。高爐排渣時，爐渣經(jīng)過渣道進入�；�輪上，在發(fā)動機的帶動下，粒化輪發(fā)生高速轉(zhuǎn)動，高爐渣發(fā)生碰撞，產(chǎn)生�；�，并被甩向擋渣板；高爐渣�；�后，按拋物線的軌跡發(fā)生運動時被冷卻水冷卻；然后高爐渣被甩向擋渣板后與其發(fā)生碰撞，發(fā)生二次�；�，兩次�；�后，使得渣粒更加細(xì)勻。最后高爐渣進入脫水轉(zhuǎn)鼓時進行水淬冷卻，形成水渣[8]。脫水轉(zhuǎn)鼓是一層過濾網(wǎng)，由不銹鋼材料制作而成，轉(zhuǎn)鼓的下方浸沒在熱水槽中，在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部，圓周方向由一個個均勻排列的葉片式篩板組成，轉(zhuǎn)鼓發(fā)生轉(zhuǎn)動

圖 1-3 圖拉法工藝流程圖1-熔渣道；2-粒化器；3-排氣管；4-脫水器；5-熱水槽；6-傳送機；7-收集槽（4）拉薩法拉薩法是在日本福山鋼鐵廠用 1 號 2400m3的高爐基礎(chǔ)上，第一次用拉薩法進行對高溫爐渣�；�處理[11]。高爐渣通過渣道進入到?jīng)_制箱內(nèi)，進入后與箱內(nèi)的高壓水碰撞，發(fā)生水淬，水淬后的水渣在渣粒分離槽內(nèi)進行壓縮，壓縮后由泵輸送至脫水槽內(nèi)，在脫水槽內(nèi)脫完水后，運送出去，而脫水槽內(nèi)脫下的水流入到沉淀池，以便循環(huán)利用。整個系統(tǒng)中含有冷卻塔，并設(shè)有液面調(diào)整泵來調(diào)控分離槽的水位[12]，如圖 1-4 所示。11213
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本文編號：2863979