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1、处理链篦机-回转窑结圈物的工艺设计张扬1王海川2*王宇杰3姚佩4（1,2,3安徽工业大学冶金与资源学院安徽马鞍山2430024；安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002）摘要：设计出处理回转窑结圈物的工艺控制原理，借助PTM模型，求解出球团在回转窑内不同部位停留时间的分布函数。根据热量在结圈物和窑壁上的传导为一维稳态导热，进而计算出能使窑壁具有一定保温效果的结圈物厚度，设计出工艺装置-回转窑清圈器的刮壁爪的长度，分布角等参数。关键词：回转窑结圈;数学建模;球团焙烧时间;结圈物处理工艺设计DesignofProcessingCh
2、ainGrate-KilnRingFormationZHANGYang1WANGHai-chuan2*WANGYu-jie3YAOPei4（1,2*,3.SchoolofMetallurgyandResources,AnhuiUniversityofTechnology,Ma'anshan243002,China;4.SchoolofMechanicalEngineering,AnhuiUniversityofTechnology,Ma'anshan243002,China）Abstract：Principlesofprocessc
3、ontrolprocessingtheKilncirclewasdesigned.WithPTMmodel,solvingdifferentpartsofpelletsintherotarykilnresidencetimedistributionfunctionandthendesignthepelletsinteringtimecontrolprinciple.Accordingtotheheatconductionofringmaterialandkilnwallsoftheone-dimensionalsteady-stat
4、ethermalconductivity,andthuscalculatedtomakethekilnwallhassomeinsulationeffectofringmaterialthickness,thendesignaprocessdevices-therotarykilnclearcirclescrapingthewallthelengthoftheclaws,distributionangleandotherparameters.Keywords:RingFormation,mathematicalmodeling;pe
5、lletresidencetime;ringdisposalprocessdesign1.引言文献[1-13]认为入窑粉末量是结圈的主要影响因素且由于窑中局部高温使得FeO，SiO2容易和硅酸盐粉末形成低熔点物质，如橄榄石，玻璃质。文献[1-13]从操作及原料质量两方面总结了控制回转窑结圈的方法。如：1)控制入窑的杂质量。2)控制入窑粉末量。3)稳定窑内温度。这些理论都未考虑球团在回转窑内不同部位停留时间对结圈的影响，工艺改进也未能控制入窑后的粉末在窑壁上的结圈，使得处理效果不佳。文献[l5]利用Sullivan和Waner石灰回转
6、窑的实验结果，再通过实验得出回转窑内任意位置处物料通过回转窑的时间关系式。文献[16-25]根据PTM模型，采用统计平均分析的方法，研究垃圾焚烧回转窑内的物料运动特性及传热特性。本文在设计球团焙烧时间控制原理时应用到PTM模型但是本文研究的是回转窑结圈机理，因此只需研究可能和窑壁发生相互作用的那些紧贴窑壁的球团，这一点使得本文的模型简化及建立不同于已有文献，且不需要采用统计平均分析的方法。文中对料床及物料运动情况的研究对是提出解决结圈物的工艺设计的前提。3.球团焙烧时间控制原理球团在具有不同温度分布的窑头，窑中，窑尾区域受到焙烧的时
7、间不同，这在很大程度上导致了不同的结圈物厚度，因此在工艺设计前需要研究出球团在不同部位的焙烧时间。建立的模型如下：3.1模型的假设1)假设在低转速和低填充率下回转窑内物料的料床为滚落料床。2)球团在随回转窑做回转运动到料床顶部后会在瞬间和窑壁发生相互作用，又因为回转窑转速很低，所以假设物料在料床顶部的速度为0。3)假设球团在固定层内部沿着轴向运动的速度等于料床轴向平移的速度。54)由于球团的运动休止角和回转窑倾角的存在，所以假设球团在滚动层的速度有沿着料床表面的分量。5)由于球团在料床表面滚动时滚动摩擦力很小，所以假设滚动摩擦力为0
8、。6)将回转窑分成窑头，窑中，窑尾三部分，其长度分别为L1，L2,L3，假设在这三部份区域球团经历的焙烧周期恰好是整数。7)假设热量在结圈物及回转窑窑壁上的传导过程为一维稳态导热过程。3.2窑床表面所对圆心角的求解设料床的宽度B，窑的
