烧结机磁流体密封装置设计及计算机仿真

• 作 者: 刘庆荣
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 烧结机 漏风 磁流体密封 压差 数值仿真

随着烧结工业的迅猛发展，烧结设备也日趋完善，但是烧结设备的密封问题一直未能得到有效的解决。因为漏风问题的存在，导致单位面积的有效风量减少，使生产率下降，烧结矿质量和产量降低，烧结返矿多，现场环境恶化，导致成本提高，所以对烧结机密封的研究具有很重要的实际意义。磁流体作为一种新型的功能材料，以其独特的性质在应用领域得到了越来越广泛的推广。本文以磁性液体力学为基础，结合烧结机的漏风特点，提出一种新型的密封装置——磁液密封装置。首先根据磁流体的密封机理及Bernoulli方程推导出符合烧结机实际模型的密封理论——磁流体静密封的耐压差公式。其次根据烧结机的工作原理，结合台车在轨道运行的实际情况设计出新型密封装置的实体模型并给出了相关参数。再次建立简化的有限元模型，并通过运用ANSYS有限元仿真软件，对密封装置内部进行磁场、热场仿真及二维热磁耦合数值仿真。通过分析得到了单场影响下密封间隙内的磁感应强度分布和温度分布，以及不同温度下的磁感应强度分布。研究了不同温度对磁性能的影响，并计算出相应的耐压差能力，得到密封性能较好时的参数取值范围。最后，通过热结构耦合分析，研究了密封槽在温度载荷及各种工况载荷作用下变形量与Von mises应力分布问题，确保装置的正常使用。课题的研究成果为今后成功应用于生产实际提供了参考依据。