Simulation tridimensionnelle d'un four à calcination des boues de la chaux

Abstract

Un modèle mathématique tridimensionnel en régime permanent et détaillé a été développé pour étudier essentiellement les échanges thermiques, au sein d'un four à calcination des boues de la chaux et évaluer leur impact sur les réfractaires. La structure du modèle repose sur la configuration réelle du four étudié et distingue trois entités géométriques à savoir la chambre de combustion, le lit et les réfractaires formant d'une façon compacte et globale le modèle à l'étude. Ce modèle est fondé sur une analyse approfondie des phénomènes nombreux et complexes impliqués dans le procédé en incluant les sous-modèles de combustion, de turbulence, de rayonnement et du comportement du lit et des réfractaires. Le modèle permet de prédire les champs des températures, les zones chaudes des réfractaires en contact avec les gaz de combustion, le mouvement des gaz et du lit, les concentrations des espèces chimiques et les échanges thermiques au sein du four. Des études paramétriques ont été effectuées afin de comprendre l'effet des dépôts, la réduction du débit du combustible et la combustion incomplète sur le comportement thermique du four. La comparaison entre les profils des températures mesurées de la coquille du four et ceux prédits numériquement a permis de valider le modèle.