烧结微细粉尘多场协同处理工艺数值模拟

李海英; 苗天越; 刘吉恺; 薛海瑞; 李国良

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024020002

粉末冶金技术 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (5) : 647 -655. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024020002

烧结微细粉尘多场协同处理工艺数值模拟

李海英, 苗天越, 刘吉恺, 薛海瑞, 李国良

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摘要

针对烧结烟气微细粉尘处理效率低等问题,提出了一种新型的相变团聚与湍流团聚耦合的多场协同处理技术。采用数值模拟方法,深入研究了在多场效应下烧结微细粉尘的团聚行为及其演化参数对团聚效率的影响。结果表明:较低的入口速度能显著提高团聚效率,表现为烧结微细粉尘平均粒径的减小和出口处大粒径粉尘数密度的增加。入口速度为2m·s^-1时平均粒径为16.10μm,大粒径粉尘数密度为5.08×104个·cm^-3。初始体积分数的提高虽然不利于粉尘长大,但与出口处大粒径粉尘数密度成正比。体积分数为0.23%时平均粒径最大,为19.80μm;体积分数为0.62%时,大粒径粉尘数密度最大,可达7.40×10～4个·cm^-3。这表明较高的体积分数有利于粉尘处理效果。粉尘初始粒径的增加会导致其最终粒径数密度的减小,并与出口处大粒径粉尘的数密度呈反比关系,当初始粒径为0.78μm时,最终粒径最小,为38.90μm,出口处数密度却最高,为8.17×10～4个·cm^-3。这表明较小的初始粒径更有利于协同处理工艺的效果。