مدل سازی عددی جریان و واکنش ها در کوره های ذوب فلش مجهز به مشعل ونتوری

در کار حاضر، فرآیند ذوب در محفظه واکنش کوره فلش خاتون آباد با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. مشعل بکار رفته در این کوره از نوع ونتوری است. یک مدل ریاضی برای احتراق یک ذره شارژ کوره ارایه شده و با وارد کردن این مدل در برنامه فلوینت، توزیع دما و سرعت، نرخ ذوب و اکسیداسیون شارژ ورودی به کوره از طریق مشعل های ونتوری بدست آمده است. حل جریان سه فازی ورودی به کوره، با حل معادلات ناویر استوکس برای فاز گاز به صورت اویلری و حل فاز جامد ذرات شارژ و فاز مایع قطرات سوخت به صورت لاگرانژی با استفاده از روشهای دنبال کنندگی ذرات، صورت گرفته است. ترکیب شارژ ورودی به کوره به صورت ترکیبی یکنواخت از تمام عناصر موجود در کنسانتره مورد استفاده در کوره فلش خاتون آباد به اضافه شارژ سیلیس و غبار در نظر گرفته شده است.نتایج بدست آمده نشان داد که مشعلهای از نوع ونتوری عملکرد مناسبی ندارند زیرا جریان هوا به همراه ذرات شارژ معلق در آن به خوبی پخش نشده و بر خلاف انتظار، بیشتر در ناحیه مرکزی و محل شعله سوخت مازوت متمرکز میشوند. همچنین با بررسی نحوه واکنشهای اکسیداسیون شارژ مشخص شد که طول محفظه واکنش در زمان طراحی بیش از مقدار مورد نیاز در نظر گرفته شده است و واکنشها در قسمت انتهایی محفظه واکنش بدلیل فقدان اکسیژن، انجام نمیشوند و تنها باعث گشته هزینه ساخت و حرارت اتلافی افزایش یابد.

کلیدواژه ها:

کوره فلش خاتون آباد ، ذوب فلش ، مشعل ونتوری