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对影响蓄热式熔铝炉热工过程的五个参数进行数

 蓄热式熔铝炉是铝铸造过程中的关键设备。 熔化过程也是铝加工过程中能耗的一部分。 炉内的速度和温度分布对铝熔炉的能耗和产品质量有重要影响。 因此,数值通过。 该模拟方法全面了解蓄热式熔铝炉的热工过程,对铝熔炉的节能研究和优化设计具有重要的指导意义。
 
 对于蓄热式熔铝炉的工作特性,采用标准κ-ε湍流模型,元件转移模型,P-1辐射模型和处理铝熔化潜热的等效比热方法。 实现了铝熔炉非稳态多场耦合的数值模拟。 为缩短熔化时间,在正交试验设计方案的基础上,对影响蓄热式熔铝炉热工过程的五个参数进行了数值模拟和优化,得到了相应参数的优化值。
 
  蓄热式熔铝炉主要结论如下:
 
  (1)通过比较实际生产条件下蓄热式熔铝炉中烟气和铝材温度的数值模拟结果与试验值,验证了数学物理模型的可靠性。
  (2)在设计条件下,炉内主流气体速度大,铝材表面倾斜冲击; 循环气流在炉内形成,有利于增强炉内的热交换。
 
  (3)设计条件下炉内高燃烧温度为2490K,火焰可以到达铝材表面,有利于增强与铝材的热交换; 铝材料温度均匀分布在同一水平面上,两个燃烧器的温度处于角位置。 它较低,渣边坡处的铝材料温度较高,易燃烧。
 
  (4)在设计条件下,蓄热式熔铝炉主炉子的平均温度随加热时间缓慢上升,温度在1400K~1500K范围内; 铝材料的平均温度在初期的2.5小时内迅速上升,然后由于熔化吸热,加热速率逐渐降低; 温度的相对标准偏差先增加后减小然后随着加热时间的增加而增加。 相对标准偏差为10.9%,发生在加热开始后约1小时。
 
  (5)对不同水平的燃烧器高度,燃烧器倾角,燃烧器角度,过量空气系数和空气预热温度组成的16个正交试验进行了数值模拟和分析。 各参数对蓄热式熔铝炉主熔化时间的主要影响程度为:空气预热温度,空气过剩系数,燃烧器高度,燃烧器倾角,燃烧器角度; 水平组合为:燃烧器高度657mm,燃烧器倾角25°,燃烧器角度90°,空气过剩率1.1,空气预热温度800°C。

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