浮法玻璃熔窑火焰空间石油焦部分替代重油燃烧的数值模拟

针对浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型并进行了数值模拟，在保证热值相同的前提下，对比研究了重油燃烧及将石油焦部分替代重油燃烧时的流场分布特征。结果表明，石油焦部分代替重油燃烧后，两种燃料可很好地混合燃烧，窑炉内温度制度基本不受影响；石油焦着火时间比重油长，两种燃料混合燃烧时平均着火点滞后于仅使用重油时，且燃烧路径更长，燃烧时产生了大量CO，整个火焰空间及烟气出口处NOx的平均排放量与仅使用重油相比降低了30.02%，NOx减排效果明显。     

浮法玻璃复合澄清剂与澄清效果研究

大多数浮法玻璃生产采用芒硝作澄清剂,在熔制阶段释放大量SO_2、NO_x等污染物,针对浮法玻璃工业的污染问题,需要控制芒硝的使用量,减少SO_x的排放。该文采用了氧化锑替代部分芒硝,并加入一定量的碳粉,获得一种新型的浮法玻璃复合澄清剂,并对此复合澄清剂的效果进行了探讨。结果表明:该实验所用复合澄清剂能显著减少浮法玻璃中的可见气泡,同时可以增大浮法玻璃的透光率,并在一定程度上减小雾度,提高玻璃的光学性能。随着氧化锑的含量增加,玻璃的脱色效果增强。     

玻璃熔窑数学模型概述

数值模拟越来越广泛地应用到了玻璃熔窑的设计与优化中。因为玻璃熔窑中主要由2个截然不同的空间组成,即上部的火焰空间和下部的池窑空间,因此对玻璃熔窑的数值模拟主要是针对这2个空间展开的。本文对玻璃熔窑中所采用的数学模型进行了归纳总结,主要内容有火焰空间模型、玻璃池窑模型、耦合模型、子模型以及模型验证。     

DD分解炉燃烧与分解耦合过程的数值模拟

针对一实际尺寸的DD分解炉进行了煤燃烧与碳酸钙分解耦合过程的三维数值模拟研究,其中,对连续相采用Euler坐标系下的k-ε双方程湍流模型,采用离散相模型(discrete phase model)进行颗粒相的运动轨迹计算,采用组分运输模型(species transport model)结合涡耗散概念模型(EDC)模拟煤粉燃烧及生料分解过程,采用P-1辐射模型计算气体和颗粒之间的辐射换热。计算所得煤粉燃烬率为86%,碳酸钙分解率为92.9%,与工程实际数据吻合较好,表明模拟结果的可信性。研究结果表明:来自底部向上运动的高速烟气流与两股横向三次风相遇后,汇合成一股高速向上运动的主气流,携带着煤粉流在分解炉中心处向上运动,并偏向位于分解炉侧面的出口方向;煤粉的燃烧主要发生在分解炉下半柱体部分中心处,并形成了高温区;碳酸钙则围绕着高温区迅速分解,其分解过程主要发生在分解炉下半柱体部分。     

燃油浮法玻璃熔窑高温低氧燃烧减排NOx的数值模拟

高温低氧空气燃烧(HTAC)技术可有效降低NOx的生成,在玻璃行业具有良好的应用前景.针对一实际尺寸的燃油浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型进行了数值模拟,通过烟气回掺的方式使助燃空气中的O2含量降为18％,分别对空气助燃(21％O2含量)和高温低氧燃烧(18％O2含量)两种工况进行了对比研究.结果表明:两种工况下气流流动形式相一致,但高温低氧燃烧时气流流量有所增加;高温低氧燃烧工况下的温度场与空气助燃时相比差异很小,表明玻璃熔制温度制度几乎不受影响;在高温低氧燃烧工况下,NOx的生成量大幅度下降,最终烟气出口处NOx的总质量流量与空气助燃时相比降低了41.4％,表明该技术对于降低玻璃熔窑中NOx的生成量来说极为有利.     

烧结过程中MgO在赤铁矿中的扩散行为的研究

烧结矿中MgO主要分布于铁相中与赤铁矿和富士体固溶形成镁质赤铁矿和镁质富士体,Mg2 在硅酸盐粘结相中的固溶量很低.试验采用白云石-Fe2O3扩散偶,并通过光学显微镜、电子探针等手段分析考察了白云石中MgO及CaO对赤铁矿的扩散行为及MgO的扩散速度.试验结果表明:CaO在Fe2O3中的扩散形成CaO·Fe2O3和CaO·2Fe2O3等低熔点物质促进了白云石与Fe2O3间扩散,CaO扩散量大于MgO的扩散量,并求得MgO在Fe2O3中的扩散速度为17.2 μm/min.     

含氟烧结矿硅酸盐粘结相自身的强度

 以包钢含氟烧结矿的粘结相为研究对象,考察了粘结相自身的抗折、抗压强度随粘结相组成的变化规律。通过改变粘结相的碱度以及MgO、CaF2和FeO的含量测得了不同粘结相的抗折、抗压强度。结果表明,碱度低于14时,碱度增加使粘结相的抗折、抗压强度增加,碱度高于14时,粘结相粉化严重;添加MgO使粘结相抗折、抗压强度下降;添加少量CaF2能提高粘结相的抗折、抗压强度;FeO的质量分数为386%时,粘结相的抗折、抗压强度最高。     

优化玻璃熔窑底烧式喷枪仰角的数值模拟研究

采用数值模拟的方法对某浮法玻璃熔窑底烧式喷枪的安装仰角进行模拟优化,具体从熔窑火焰空间温度分布、燃烧效率、玻璃液面热流量和碹顶温度分布等角度来对喷枪仰角为0°、3°、5°、7°、9°、11°、13°这7种情况进行对比分析。研究结果表明:喷枪安装仰角的增大有利于燃料和助燃气体的充分混合和燃烧,但当仰角大于5°时,角度的增大对燃烧效率和平均温度影响不大;仰角的增大对碹顶温度分布影响不大,喷枪仰角为3°和5°,传递给玻璃液面的热量较多。因此,此熔窑的天然气喷枪仰角的可调节范围较大,仰角为5°时的燃烧状况较好。     

梭式窑富氧燃烧的数值模拟研究

采用Fluent软件对日用陶瓷梭式窑的富氧燃烧技术改造进行数值模拟计算。研究不同富氧浓度对于梭式窑温度场及制品温度带来的影响及规律。结果表明,随着氧气浓度的增加,梭式窑内火焰最高温度逐渐增加,窑内温度的均匀性变好,但在不改变喷枪口径的情况下,窑内陶瓷制品的温度变化不显著。为了提高陶瓷制品的烧成温度,应对窑内喷枪进行改造,减小喷枪口径,增大燃气与富氧喷入速度可提高对流换热作用,进而提高陶瓷制品温度。增加棚板层的层间高度可使更多的热气流从陶瓷制品上方进入到制品区域内部进行对流换热,减小陶瓷制品区域温差。     

浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性与治理技术分析

浮法玻璃制造业是一个高能耗行业,在生产过程中使用大量气体燃料、液体燃料、固体粉状燃料。目前,玻璃窑炉使用的主要燃料有天然气、发生炉煤气、石油焦粉和重油等。由于各燃料的组成、燃烧特性差异很大,对烟气污染物的形成有重要的影响。对浮法玻璃窑炉用燃料及其烟气污染物排放特性进行有效分析与梳理,对治理烟气污染物技术与方法的列举,可为其烟气污染物治理技术的选择提供参考。