传热过程对多晶硅真空定向凝固过程的凝固界面及热应力的影响

以实验室10 t/a VODS型多晶炉为原型,对其凝固过程的热场、固液界面和热应力进行了瞬态模拟与实验验证。结果表明:在坩埚底部有水冷热交换块的真空定向凝固系统中硅料凝固会产生较大的热应力,增加环形保温结构使热区封闭后可改变炉内换热过程,从而改变硅料凝固情况;硅料在坩埚底部为石墨热交换块的系统中凝固时产生的热应力相对较小,但固液界面的形状会发生较大的改变,影响晶粒的生长。炉膛内径适当变宽有利于炉内热区温度分布更合理,使得硅料凝固时的固液界面更加理想。通过实验验证了多晶硅在坩埚底部无需进行水冷换热情况下进行真空定向凝固能达到冶金法生产太阳能级多晶硅的要求,这为提高冶金法制备太阳能级多晶硅质量、降低系统能耗具有一定的指导意义。     

提高低温空分制氧系统氧气提取率的研究

结合某企业铜冶炼工艺中对氧气周期性使用的特点,研究了空压机导叶开度与工作效率、空气流量与压缩比、分馏塔负荷与氧气提取率等的影响关系。结果表明,通过调节机组负荷来改变氧气、液氧的产出比例,可以实现氧气的最大化利用,使氧气利用率达到90%以上。     

余热锅炉水冷壁的有限元仿真

对余热锅炉水冷壁建立了数学模型,借助Ansys12.0有限元仿真软件对余热锅炉QCF82/1250-53-4.6水冷壁进行了仿真分析。通过建模、划分网格、加载条件和求解,最终取得了其温度场、热流量、热应力的分布规律。结果表明:水冷壁中温度最高处位于每段翅片的中轴线附近,热流量最大处位于翅片与水冷壁管焊接处,热应力分布比较均匀,剪切应力则集中于水冷壁管表面和翅片与管子焊接处。