唐 焱，刘昌豹，甘家毅，梁才航

（1.桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541000；2.中铝广西有色金源稀土有限公司，广西 贺州 542800）

1 引言

稀土是一个国家重要的战略资源，灼烧工艺是稀土产品生产过程的重要工序之一。由于其影响因素的多元性和时变性，传统灼烧工艺设计缺乏可靠的理论依据，现实生产中因人为因素影响造成了严重的资源浪费。目前我国稀土生产采用的灼烧设备主要有煤窑和电窑两类。离心或真空干燥后的稀土粉末物料湿度约（50～70）%，通过灼烧工艺进一步脱水并伴随相关化学反应。实际操作是将产品置于特制匣钵，按一定的排列方式，恒速送入灼烧窑，现有灼烧窑一般为（30～50）m 的高温通道。本研究以稀土物料为对象，分析在热源的作用下常温物料及工艺装备经高温通道时，全通道环境的温度及湿度场的分布和变化；充分考虑空气流体传热、物料多孔介质传热、自由水相变等影响因素，达到对输送速度、高温段温度、热源布置等灼烧工艺参数优化的目的。

2 物料模型的建立

2.1 物理模型的建立与网格的划分

图1 物理模型Fig.1 Physical Model

物料在灼烧窑中灼烧，在建模时有灼烧窑通道、钵、物料，三个实体，热源放置在通道的底部，根据实际测量的实体的尺寸在Workbench 的DM 中进行建模。实际灼烧通道较长，在建立模型时取一段即可。物理模型，如图1 所示。网格划分使用Fluent 中自带的mesh 网格划分工具进行网格划分。因为模型结构较为规则，所以选择精度较高的六面体网格（Hex Meshing），对通道、钵、物料，分别划分网格，并且对钵和物料的网格进行细化。……