大型超静定回转窑机械运行状态优化

结合中国长城铝业公司氧化铝厂2号回转窑,分析了大型超静定变截面回转窑的力学特征;通过调整窑运行轴线,以回转窑各托轮受力均衡为优化目标,考虑窑轴线单次调整量、轴线偏差、传动系统、窑头窑尾密封、滚圈变形、筒体应力等窑体调整制约条件,建立了回转窑机械运行状态优化模型,用复合形法求解了2号窑的优化模型,对2号窑在优化调窑前、后及常规调窑后的机械运行状态进行了对比.研究结果表明,2号窑在优化调窑后的机械运行状态远优于调窑前及常规调窑后的机械运行状态,运转率显著提高.     

回转窑支承系统疲劳寿命与轴线关系及预测方法

回转窑运行中由于轴线偏移,支承载荷分配不均导致托轮轴疲劳断裂。通过对回转窑托轮轴进行力学分析,导出托轮轴疲劳寿命损伤模型,根据支承载荷分配与轴线偏差的线性关系,得出回转窑支承系统各托轮轴疲劳寿命与轴线偏差的关系;结合现场实例介绍了根据检测回转窑的运行轴线,预测支承系统疲劳寿命的方法,为回转窑的维护与调整提供理论依据。研究表明回转窑支承系统疲劳寿命对轴线偏差的变化非常敏感,合理的进行轴线调整,能有效提高支承系统疲劳寿命,防止托轮轴运行中突然断裂。图2,表1,参10。     

大型多支承回转窑运行状态监测系统的研究

大型多支承回转窑运行状态好坏主要受其运行轴线的影响 .介绍一种以窑运行轴线作为监测量 ,研制的回转窑运行状态监测系统 .该系统采用零位移方向键相测量原理进行测量 ,克服了现有测量系统高处安装定位困难、测量操作复杂 ,不便于现场监测的缺点 .在系统的分析软件中应用了在回转窑运行状态分析方面取得的最新研究成果 ,能进行轴线预测查询、托轮力查询、调窑参数优化等分析 .系统硬件结构简单 ,软件功能齐全、界面友好 ,操作使用方便 ,在实际应用中效果很好 .图 7,参 7.     

应用Matlab实现大型超静定回转窑机械运行状态的多目标模糊优化

结合中国长城铝业公司氧化铝厂回转窑机械运行状态多目标模糊优化模型,介绍了在Matlab环境下实现多目标模糊优化的有关技术,编写了实现回转窑机械运行状态多目标模糊优化的Matlab程序.现场应用表明,应用该程序指导调窑,能显著改善回转窑的机械运行状态,提高窑的运转率.同时该程序对于利用Matlab编写多目标模糊优化程序,具有重要参考价值.图3,参6.     

多支承回转窑支承系统模糊优化配置研究

回转窑支承系统的配置决定着回转窑载荷的分配情况,从而决定着回转窑的整体运行性能.在建立求解回转窑支承载荷力学模型的基础上,以均衡分配回转窑载荷为优化目标,考虑支承系统优化配置中的模糊因素,建立了回转窑支承系统模糊优化配置模型,并用最大最小法对该优化模型进行了求解,结果表明回转窑支承系统模糊优化配置能尽可能地均衡分配回转窑载荷,提高支承系统的性能和回转窑的运转率.     

铁矿氧化球团回转窑三维温度场仿真模型

在分析烟气、窑壁和球团之间的传导、对流和辐射传热,煤粉的燃烧以及回转窑中球团的运动规律的基础上,应用轴向传热模型描述窑内烟气温度分布,应用横截面二维传热模型+轴向传热模型描述球团温度分布,建立回转窑三维温度场模型,开发三维温度场仿真系统,动态显示窑内烟气和球团的温度分布。研究结果表明:模型计算烟气温度命中率在90%以上。     

轴系倾斜下可倾瓦推力轴承静动特性分析

针对船舶可倾瓦推力轴承在实际运行过程中存在的轴系倾斜问题,建立倾斜状态下可倾瓦推力轴承热弹流体动压润滑计算模型,研究倾斜状态对可倾瓦推力轴承静动特性的影响。提出了以倾斜角和轴线投影角两个参数来表征倾斜状态的数学模型;联合热弹流体动压润滑模型和轴向油膜刚度、阻尼系数求解模型,全过程求解可倾瓦推力轴承静动特性。静态性能参数包括载荷、最小油膜厚度、最大油膜压力、最高油膜温度;动态性能参数包括轴向油膜刚度和阻尼系数。结果表明:轴线倾斜使每块瓦承受载荷严重不均,造成各块瓦巨大的性能差异;倾斜角增大使瓦所承受载荷、油膜压力和油膜温度增加,油膜厚度减小,且外载荷越大变化越显著;轴线投影角所在轴瓦承受载荷最大,当轴线投影角在支点附近时,静态性能参数皆有极值存在;轴线投影角在距瓦进油边31°的位置时推力轴承轴向油膜刚度和阻尼系数有最大值。研究结果可为倾斜状态下可倾瓦推力轴承可靠性的提高提供参考。     

基于ADAMS十字沟槽联轴节仿真分析与优化设计

联轴器的参数设计是否合理,直接影响机构的工作性能和寿命。文中应用ADAMS虚拟样机软件创建了十字沟槽联轴节机构的模型,以联轴器运行到任意位置时,其轴向运动、径向运动都达到最小值为优化目标,分析其运动学参数,建立优化分析数学模型,进行单个设计变量的设计研究,确定设计变量的优化值。结果表明优化方案明显降低了从动轴轴向运动和径向运动,减小振动的撞击,而且能够传递较大扭矩。     

物料与窑壁间歇接触对回转窑传热过程的强化效应

根据回转窑内物料颗粒的运动特点，推导了颗粒团在贴壁运动过程中的非稳态导热系数及界面处的接触传热系数，进而得出了物料与封盖窑壁间的换热系数；结合已有研究成果，建立了回转窑的传热数学模型。计算表明，未考虑物料与窑壁间歇接触对回转窑传热过程的强化效应时，物料温度偏低；温度越高，强化效应对物料温度的影响越大；考虑物料与窑壁间歇接触对回转窑传热过程的强化效应，有利于提高回转窑煅烧熟料的质量和热效率。     

回转窑轴线的动态计算与分析

提出了一种在线动态计算回转窑轴线的方法。利用这一方法可以实时地分析回转窑任意截面圆心与基准轴线的偏距，为回转窑的动态调整提供参考依据。     

Multi-Objective Optimization of Mechanical Running Conditions of Large Scale Statically Indeterminate Rotary Kiln

1Introduction Rotarykilnisthepivotalequipmentintheindustryofmetallurgy,chemistryandbuildingmaterials,runningwithlowspeed,heavyloadinahightemperatureenvironment.Thebendingdegreeofitsrunningaxisandtheforceofits supportingpartsaretheimportantindextomeasureitsmechanicalrunningconditions.Ifthebendingdegreeofitsrunningaxisisexcessivelygreat,itsshellisapttoproducefatiguefracturebecauseofextraalternatingstress,thefatigueand loosenessofkilnliningwillbequickened,whichwillbringonitsprematurefalling.Soits…     

球团回转窑火焰纹理特征与温度模型

为了完成球团回转窑内温度监测,本文对温度影响最大的火焰状况进行研究。首先将彩色图像进行RGB分解成三幅灰度图像,利用灰度共生矩阵研究RGB各通道的纹理参数,如能量、熵、对比度、相关性,与通过黑体炉标定的温度建立对应关系,制成温度模型,用于实时监测球团回转窑内火焰状况,指导生产。在实际测试中,该模型最大误差为5%,能够满足生产要求。     

数值模拟分解炉气流紊动特性及对颗粒运动的影响

为了系统分析分解炉内窑尾烟气与三次风的掺混流态及影响煤粉、料粉颗粒运动的规律,利用紊流模型与粒子追踪模型的数值模拟方法,研究了分解炉气流紊流强度、涡量及螺旋度的沿程分布规律及颗粒的运动规律,研究表明:①窑尾烟气与三次风的耦合作用,导致掺混区的气流流态表现出强紊动特性;②紊动区内颗粒发生强烈地脉动现象;③窑尾烟气与三次风的掺混作用、边壁条件的变化均能激发颗粒的绕轴旋转特性;④煤粉与料粉颗粒在分解炉内进行"螺旋式"上升或下降运动。     

基于深度迁移学习的回转窑燃烧状况智能感知

针对回转窑燃烧状况的认知问题,探索了一种基于深度迁移学习的回转窑燃烧状况智能感知机制和计算方法。首先,采用自优化调节的机制构建卷积神经网络的架构（ASCNN,adaptive structure convolutional neural networks）,建立火焰图像由全局到局部具有确定映射关系的非结构化动态特征空间。其次,基于特征可区分性测度指标和变精度粗糙集理论,从信息论的角度在不确定信息条件下,面向可区分性约束条件,建立自优化特征表征的回转窑燃烧状况认知决策信息系统,增强燃烧状况非结构化简约可分特征空间的可解释性。再次,构建具有万局逼近能力的随机配置网络分类器（SCN,stochastic configuration networks）,建立火焰图像燃烧状况的分类决策准则。最后,构建语义误差熵评测指标,实时测量火焰图像燃烧状况认知结果的不确定性,构建基于不确定认知结果测度指标约束的动态迁移学习机制,实现燃烧状况多层次差异化特征空间及其分类准则的自寻优调节和重构。实验结果表明了所构建的基于深度迁移学习的火焰图像燃烧状况智能感知模型较已有方法对水泥回转窑燃烧状况精确认知的可行性和优越性。     

回转窑内物料传输模型的研究

回转窑内物料平均停留时间（MRT）直接决定物料化学反应程度,它是回转窑设计的重要依据之一。在回转窑实验台上对5种不同的固体废弃物料和窑内风速、回转窑转速和回转窑倾角及物性参数改变的情况下进行了实验,获得了不同工况下物料MRT的变化规律：随着回转窑转速的提高、倾角增大和窑内风速增加,MRT减小;物料的物性参数中,休止角对MRT影响较大,休止角大的MRT小,而密度的变化影响相对较小。MRT对于以上各影响因素的敏感性差别也较大：回转窑转速对MRT影响是比较敏感的,特别是转速较小时;转窑倾角对MRT的敏感性则比较均匀;窑内风速在小回转窑转速、低窑内风速时对MRT的影响较为敏感。针对回转窑内物料传输影响因数众多、非线性机理强烈的特性,建立风速条件下物料传输模型（MMCAV）,并在回转窑转速倾角和一定风速条件下对模型进行了验证。在次高倾角（α=4.56°）时,MRT随窑内风速变化的情况,其中最大相对误差为7.1％。在低窑转速和高风速情况,总的平均相对误差为2.81％。用稻壳作为输运物料,把实验数据与Perry等模型对比发现：Perry模型在c=0m/s时,Saeman模型在c=0.41m/s附近时与实验值差异较小。风速的影响范围与回转窑倾角有较大关系,倾角α=3.04°时,风速c>0.41m/s必须考虑风速对物料输运的影响;而倾角α=4.56°时,c>0.25m/s就应考虑风速的影响。