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對影響蓄熱式熔鋁爐熱工過程的五個參數進行數

 蓄熱式熔鋁爐是鋁鑄造過程中的關鍵設備。 熔化過程也是鋁加工過程中能耗的一部分。 爐內的速度和溫度分布對鋁熔爐的能耗和產品質量有重要影響。 因此,數值通過。 該模擬方法全面了解蓄熱式熔鋁爐的熱工過程,對鋁熔爐的節能研究和優化設計具有重要的指導意義。
 
 對于蓄熱式熔鋁爐的工作特性,采用標準κ-ε湍流模型,元件轉移模型,P-1輻射模型和處理鋁熔化潛熱的等效比熱方法。 實現了鋁熔爐非穩態多場耦合的數值模擬。 為縮短熔化時間,在正交試驗設計方案的基礎上,對影響蓄熱式熔鋁爐熱工過程的五個參數進行了數值模擬和優化,得到了相應參數的優化值。
 
  蓄熱式熔鋁爐主要結論如下:
 
  (1)通過比較實際生產條件下蓄熱式熔鋁爐中煙氣和鋁材溫度的數值模擬結果與試驗值,驗證了數學物理模型的可靠性。
  (2)在設計條件下,爐內主流氣體速度大,鋁材表面傾斜沖擊; 循環氣流在爐內形成,有利于增強爐內的熱交換。
 
  (3)設計條件下爐內高燃燒溫度為2490K,火焰可以到達鋁材表面,有利于增強與鋁材的熱交換; 鋁材料溫度均勻分布在同一水平面上,兩個燃燒器的溫度處于角位置。 它較低,渣邊坡處的鋁材料溫度較高,易燃燒。
 
  (4)在設計條件下,蓄熱式熔鋁爐主爐子的平均溫度隨加熱時間緩慢上升,溫度在1400K~1500K范圍內; 鋁材料的平均溫度在初期的2.5小時內迅速上升,然后由于熔化吸熱,加熱速率逐漸降低; 溫度的相對標準偏差先增加后減小然后隨著加熱時間的增加而增加。 相對標準偏差為10.9%,發生在加熱開始后約1小時。
 
  (5)對不同水平的燃燒器高度,燃燒器傾角,燃燒器角度,過量空氣系數和空氣預熱溫度組成的16個正交試驗進行了數值模擬和分析。 各參數對蓄熱式熔鋁爐主熔化時間的主要影響程度為:空氣預熱溫度,空氣過剩系數,燃燒器高度,燃燒器傾角,燃燒器角度; 水平組合為:燃燒器高度657mm,燃燒器傾角25°,燃燒器角度90°,空氣過剩率1.1,空氣預熱溫度800°C。

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