基于有限元的热力耦合场匣钵运动分析与优化

为解决装有锂离子电池正极材料的匣钵在辊道窑烧结过程中易出现异常横向运动使匣钵破损的问题,本研究通过分析匣钵异常运动特性的影响因素对其进行优化。首先,利用Solidworks软件建立辊道-匣钵传动系统简化模型,对匣钵进行受力分析,推导出匣钵发生异常横向运动的原因是辊棒的弹性变形;其次,通过Abaqus软件进行有限元仿真,对比分析热力耦合场和重力场下匣钵的位移曲线以及辊棒的受力情况。结果表明,与重力场相比,热力耦合场的辊棒弹性变形量更大,且热力耦合场匣钵横向位移在0~1 s内相对重力场增大,而在1~5 s内相对重力场减小,说明在温度和重力共同作用下所引起的辊棒弹性变形是导致匣钵异常横向运动的主要原因。在此基础上,设计了一种匣钵传动机构,包括辊棒支撑机构、匣钵夹紧装置及匣钵挡齐装置,并通过对比生产验证了改进机构的可行性。本研究对在辊道窑烧结过程中匣钵异常横向运动的影响因素进行分析并提供了一种改进机构,有助于推进锂离子电池正极材料生产设备的发展。

基于深度学习与信息融合技术的陶瓷辊道窑温度智能检测方法

目前,陶瓷辊道窑烧制温度主要通过热电偶检测。由于热电偶容易老化,造成温度检测精度逐渐变低,以致影响陶瓷制品烧成质量。针对此问题,提出将基于深度学习火焰图像特征识别与热电偶点检测数据融合代替热电偶的辊道窑温度智能检测方法。该方法是针对陶瓷辊道窑火焰图像采用一种基于移位窗口视觉自注意力机制的多尺度特征提取网络,利用卷积神经网络和Transformer分支的局部和远程特征来保留更多图像信息,获得较准确的火焰图像特征,并与热电偶点检测数据融合,从而实现对陶瓷辊道窑温度的精确检测。该多尺度特征提取网络模型首先是采用一种基于多层Transformer的自编码器网络提取出其中的浅层和多尺度深层特征,其次将多个特征融合到Transformer和卷积神经网络中使其获得足够的能力去捕捉特征信息,最后将热电偶点检测获得的数据输入前面的网络中,利用特征级信息融合来是实现火焰图像特征与关键点检测温度数据的融合。实验结果表明,本文提出的融合网路模型比基于卷积神经网络融合方法特征识别平均准确率提高了1.75%,平均误差产生的减少了2.67%,其大多数指标上优于卷积神经网络分支或Transformer分支图像融合,因而本文的方法有效可行。

回转窑托轮开裂原因

某回转窑托轮在热装后产生裂纹。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜分析等方法,分析了该托轮裂纹产生的原因。结果表明:裂纹是由补焊形成的缺陷引起的,托轮与托轮轴的装配过盈量大、托轮的热处理工艺不当及屈服强度不符合要求促进了裂纹的形成与扩展。

陶瓷辊道窑炉生物质燃烧系统节能研究

为了解决陶瓷辊道窑炉燃烧系统采用天然气作为燃料运行成本高、余热利用不充分、能耗高等问题,提出陶瓷辊道窑炉用生物质燃烧系统及工艺,系统采用陶瓷辊道窑炉多级余热回收利用技术和生物质气化技术,集预混燃烧技术、燃料气和助燃风自动连锁控制技术于一体。该技术节能和减排效益显著,为陶瓷企业辊道窑炉节能改造及低成本运行提供参考。

岩板辊道窑新型缓冷结构的数值模拟

随着建筑陶瓷行业的发展,近几年出现的岩板深受消费者的追捧。与普通建筑瓷砖相比,岩板的烧制要求更为严格,尤其是在辊道窑的缓冷阶段。为此,通过改变换热管的布置方式,岩板辊道窑提出一种新型缓冷结构,新型结构可通入热风冷却。新型结构可以均匀岩板上下表面的温差,新型结构岩板上下表面的最高温度点的温度差值接近0℃,而普通结构岩板上下表面最高温度点的温度差值达到8℃;新型换热管内空气速度和温度的变化对窑内速度场的影响较小,管内温度引起变化引起窑内内部截面温度不均匀系数的变化范围不超过1.5%。通过数值模拟的方法,研究岩板辊道窑新型缓冷结构与普通建筑陶瓷辊道窑缓冷结构的对比,岩板辊道窑新型缓冷结构换热管内流体的流速和温度对窑内速度场与温度场的影响。

基于轻量化网络的陶瓷辊道窑火焰图像识别方法

针对热电偶在陶瓷辊道窑高温环境下容易腐蚀老化,导致其温度检测精度下降的问题,提出采用计算机视觉火焰检测代替热电偶的陶瓷辊道窑温度智能检测方法。该方法是一种基于新型轻量化卷积神经网络,通过减少网络深度,以及采用大卷积核的设计,避免模型的过拟合现象,减少了模型的复杂度和推算时间,使模型实现了检测准确性的提升。实验结果表明:该新型轻量化卷积神经网络相比原始MobelinetV2模型,识别特征平均准确率提升了4.58%、平均相对误差减少了0.0918%、运算时间减少了41.89%。显然,该新型网络模型使运算速度和分类性能大大提高。

同一窑炉生产厚度1.5mm和15mm玻璃实践

在同一条250t/d生产线上,通过对成形、退火和切裁工艺参数优化,改造硬件设备,实现厚度1.5mm和15mm玻璃在同一条生产线上规模化生产,1.5mm和15mm玻璃厚薄差分别控制在0.07mm和0.2mm以内,成品率达到85%,提高了生产效率和成品率。

超宽体辊道窑与普通辊道窑在预热带各段热耗计算与对比分析

通过热平衡计算分析超宽体辊道窑和普通辊道窑在预热带各段热耗情况,从热耗角度来解析超宽体辊道窑同普通辊道窑对比所具有的热效率高、产量高等优点。

陶瓷辊棒的研究现状

陶瓷辊棒是辊道窑炉中经常更换的主要易损部件之一,它的质量直接影响着窑炉的正常运转和生产陶瓷产品的产量和质量。本文对陶瓷辊棒的概况、生成和目前的应用领域进行了简单的介绍,以及通过国内外陶瓷辊棒研究状况的比较,指出目前国内生产陶瓷辊棒存在的问题,最后对陶瓷辊棒的制备技术提出新的展望。

辊道窑挡火板开度对预热带气流影响的数值研究

建立了辊道窑预热带内挡火板开度的二维物理模型,采用标准k-ε两方程湍流模型对预热带中气体流动进行模拟,并用计算流体力学软件Fluent进行数值计算及结果的后处理,研究了不同的挡火板开度对预热带内气体流动的影响。

陶瓷辊道窑高温带流场的数值模拟研究

研究了陶瓷辊道窑高温带的窑体结构,根据实际的尺寸建立了三维流域模型,综合生成了非结构化和结构化网格。通过分析工程中用于求解不可压缩湍流问题常用的湍流模型的使用范围及特点,确定选用k-ε模型作为计算的湍流模型,得到了陶瓷辊道窑高温带流场的分布情况,生成了速度和压力等物理量分布图。同时考察了不同入口速度及有烟气流动等因素的条件下流场的分布。

CAN数据传送的实时性研究及其应用

设计了一个新的基于时分的主从式和基于优先级的分布式信息调度子系统来处理周期性和猝发性的数据传输,解决CAN现场总线在网络带宽利用率高时,数据传输的实时性和确定性存在的问题,以及不同优先级的信息帧不能同等地共享总线带宽的问题.这种方法参考了数据通信中的时分原理,并考虑到CAN基本协议的特点.在网络带宽利用率达到83％时,保证了信息的实时传送.这种方法已经应用在实际的陶瓷辊道窑监控系统中,它的有效性得到了证实.

陶瓷辊棒在辊道窑使用过程中晶相结构与性能变化

采用XRD和SEM方法表征不同位置辊棒的晶相结构与显微结构来探讨陶瓷辊棒在实际窑炉使用过程晶相结构和性能变化。采用物理方法表征辊棒的性能。实验结果表明:不同位置辊棒存在莫来石、刚玉、硅酸钙镁三种晶相。莫来石含量是按未使用的(80.8%)→预热带的(78.4%)→烧结带的(73.4%)→冷却带的(71.5%)的顺序降低;刚玉含量按17.7%→19.2%→18%→22.5%的顺序变化;而晶相硅酸钙镁含量按1.5%→2.4%→7.6%→6%的顺序变化;体积密度和使用寿命按上述顺序降低的,而气孔率和吸水率按上述顺序增加的。

回转窑托轮与轴受强压时过盈配合的ANSYS分析

根 据 回转 窑 托 轮 与托 轮 轴 的 结构 特 点 及 现场 运 行 的 实际 情 况 ,用 接 触 有 限 元 法 建 立 了 托 轮 与 托 轮 轴 过 盈 配 合 的 有 限元 力学 模型 。 针对 托轮 和 托轮 轴的 三 种不 同配 合 状态(H 8s7,H 8t7和 H 8r7) Ansys6.1进 行 了接 触 有 限 元数 值 仿 真 ,得 出 了 ,用托 轮与 托轮 轴 在这 三种 不 同配 合状 态 下的 应力 分 布规 律及 变 形情 况,找到 了托 轮 轴断 裂的 主 要原 因,确定 了 托轮 和托 轮 轴最 佳的 过盈 配合 形 式,为托 轮和 托 轮轴 的优 化 设计 提供 了依 据 。

回转窑轮带的ANSYS有限元分析

通过合理模拟轮带的边界条件和受力状况 ,并采用功能强大的ANSYSY软件 ,建立了回转窑轮带的有限元分析力学模型 .对有限元计算结果进行分析 ,了解轮带的力学行为 。

辊道窑内动态温差的测试

本文利用自己设计的测温系统对辊道窑的雾化风压、助燃风压、排烟量等可控参数以及窑体结构对温差的影响进行了动态测试，分析产生温差的原因及温差的分布情况，提出相应的对策，为辊道窑操作最佳化及结构的优化提供一定的依据。

气烧明焰辊道窑烧嘴的三维数值模拟

采用FLUENT软件对气烧明焰辊道窑烧嘴进行三维数值模拟,模拟了其在辊道窑烧成带内的燃烧工况,研究了烧成带内烟气不同流速对窑内温度与烧嘴燃烧速度的影响,为辊道窑的运行提供了有益的参考。

气烧陶瓷辊道窑气氛温度耦合的计算机仿真

日用陶瓷工业窑炉存在气氛与温度的耦合 ,本文以热工理论为指导 ,以计算机为辅助工具 ,以气烧日用陶瓷高温辊道窑为研究对象 ,研究了气氛与温度的耦合关系 ,并采用预报控制对其解耦控制进行了计算机仿真。

基于辊道窑富氧燃烧计算与分析

以180m玻化砖辊道窑为富氧燃烧计算分析对象,在正常助燃空气燃烧计算基础上,分别进行富氧体积分数为25%,29%,33%,37%的富氧燃烧计算,得出该窑炉节能效果显著的是在氧体积分数为29%左右,设计计算结果分析有益于在当前社会节能减排的背景下在陶瓷行业推广富氧助燃技术,该技术具有明显的节能和环保效益。

辊道窑烧成带火焰空间的三维数值模拟

采用FLUENT软件对辊道窑烧成带速度场和温度场进行数值模拟,并对其两种不同烧嘴布置的燃烧工况进行了研究。