Оценка влияния концентрации твердых частиц в газоотводящем тракте печи на изменение температуры с помощью модели вычислительной гидродинамики

Технологический процесс восстановительной плавки кремния в рудно-термической печи (РТП) имеет особенности, препятствующие осуществлению адекватного контроля за управлением всем технологическим процессом. Высокая температура и резкие изменения её значения затрудняют процедуру получения объективных данных о параметрах плавки и состоянии расплава в печи. Основной фактор, обусловливающий сложность контроля за управлением процессом – образование больших объёмов побочных компонентов. Выбросы угольной и кремнеземной пыли с отходящими газами достигают 40–50 % от количества готового продукта – технического кремния. Статья посвящена анализу зависимости температуры отходящих газов РТП кремниевого производства от концентрации твердых частиц в них посредством компьютерного моделирования. Описано решение следующих задач: предварительная оценка влияния концентрации твердых частиц на температуру дисперсной среды; разработка модели вычислительной гидродинамики (CFD) модели газоотводящего тракта РТП с помощью ПО ANSYS Fluent; моделирование поведения отходящих газов при различных концентрациях микросилики. В результате анализа результатов моделирования получена полиноминальная зависимость температуры отходящих из РТП газов от концентрации в них микросилики.