基于数值技术的高铝球石道窑温度场模拟方法

　　高铝球石是辊道窑炉中经常更换的主要易损部件之一，它的质量直接影响着窑炉的正常运转和生产陶瓷产品的产量和质量。本文对高铝球石的概况、生成和目前的应用领域进行了简单的介绍，以及通过国内外高铝球石研究状况的比较，指出目前国内生产高铝球石存在的问题，最后对高铝球石的制备技术提出新的展望。高铝球石道窑温度的特性和温度控制的实现方案，提出了高铝球石道窑温度控制智能逻辑控制方法。以检测到的高铝球石道窑内温度偏差和其偏差变化率作为反馈信号。首先建立其逻辑控制规则;然后将逻辑控制规则进行符号化，得到逻辑控制表达式;最后计算输出的状态布尔值得到对应的逻辑控制量。高铝球石道窑炉建模设计中的温度场和污染物排放的优化技术。根据高铝球石道窑的结构，利用现代应用数学方法中的均匀设计获取合适的样本，在进行大量的模拟试验的基础上，找到适合陶瓷窑炉的合适的数学模型，并以此为依据进行燃烧仿真。根据Fluent软件对高铝球石道窑的燃烧进行数值模拟，运用粒子群算法进行优化的结果来寻找最优化设计方案。在现场大量实测数据的基础上对窑炉的结构以及各种工艺参数进行多目标优化设计，完成仿真模型的校验。

　　利用有限测温点的方法很难推测高铝球石道窑内的温度场分布。为此，采用CFD为理论基础，以Fluent为工具，建立了辊道窑几何模型和数学模型，结合有限体积离散思想以及SIMPLE算法，模拟了高铝球石道窑内温度场分布特征。提出的基于数值技术的高铝球石道窑温度场模拟方法能够较好地计算出窑内温度场分布，可为实际的热工操作提供非常有价值的理论指导。通过对国内首次在高铝球石道窑上应用水煤浆成套技术的工业试验介绍，分别就燃烧应用系统中的各部分进行了详细地分析。试验:高铝球石道窑上能很成功地应用该水煤浆燃烧技术，配备相应辅助技术后，能大幅度降低能源消耗，改善操作环境，从根本上解决高铝球石道窑的污染问题。该成套技术的推广应用对企业具有很好的经济效益和环保效益。我国辊道窑用高铝球石(以下简称高铝球石)按使用温度分为一类和二类，其相应标准为JC413-91《辊道窑用高铝球石》，该标准是在87年国家建材局下达的任务安排的，88年审议通过。在当时全国生产高铝球石的企业仅有5、6个单位，且大多数生产25或30的瓷辊。

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