石灰立窯型煤的試驗研究及其干燥過程的數(shù)值模擬.pdf

1、石灰立窯型煤代焦，可有效地緩解燃料的供需矛盾，提高石灰生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。型煤干燥是型煤生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，研究型煤的干燥行為，對于優(yōu)化型煤干燥過程、節(jié)能降耗具有重要意義。 本文以湖南金竹山無煙煤為原料，根據(jù)各種粘結(jié)劑的基本作用機(jī)理，采用一種復(fù)合粘結(jié)劑，進(jìn)行了石灰立窯型煤正交試驗研究。正交試驗考察了鎂基固化劑、生物質(zhì)纖維、鎂劑活化劑、減水劑、煙煤慘量、成型水分、成型壓力及無煙煤粒度組成的8個因子；采用了初始抗跌強(qiáng)度、初始抗壓強(qiáng)度

2、、泠態(tài)抗壓強(qiáng)度、冷態(tài)抗跌強(qiáng)度、熱態(tài)抗壓強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性6個評價指標(biāo)。為兼顧各項指標(biāo)，應(yīng)用了全概率公式綜合評分法對試驗結(jié)果進(jìn)行了處理。通過對綜合評價指標(biāo)的極差分析和方差分析，得出了石灰立窯型煤粘結(jié)劑的優(yōu)化配方及其相應(yīng)的成型工藝參數(shù)。經(jīng)過驗證測試與成本分析，表明所研制的型煤能滿足石灰立窯生產(chǎn)韻需要，且具有很好的經(jīng)濟(jì)性。對粘結(jié)劑作用機(jī)理及最佳成型工藝參數(shù)進(jìn)行了初步的分析。 型煤是一種典型的多孔介質(zhì)。根據(jù)多孔介質(zhì)傳熱傳質(zhì)的基本理論，分析了

3、型煤干燥過程中流體豹基本傳輸形式?；隗w積平均理論，假設(shè)型煤相變傳熱傳質(zhì)過程中各質(zhì)點均處于局部熱力學(xué)平衡，以液相飽和度S，溫度T，混合氣相壓力P<,g>為基本參數(shù)，建立了包括固相、液相和氣相在內(nèi)的質(zhì)量和能量守恒方程組成的型煤干燥過程數(shù)學(xué)模型。利用全隱式有限差分法對控制方程組和邊界條件進(jìn)行了離散，通過迭代求解該數(shù)學(xué)模型，得到了型煤干燥過程中各節(jié)點的S、T、P<,g>隨干燥過程進(jìn)行的變化規(guī)律。通過對模擬結(jié)果的分析表明，干燥介質(zhì)溫度越高、對流