摘要: 随着我国经济的发展，钢铁行业的节能减排成为重中之重，烧结矿的余热回收是钢铁工业中烧结环节节能的重要组成部分，目前，烧结矿余热回收的竖式装置的实际回收效果与理论计算存在较大差异，主要原因在于烧结矿与冷却风换热效果较差，造成这种现象的... 展开 随着我国经济的发展，钢铁行业的节能减排成为重中之重，烧结矿的余热回收是钢铁工业中烧结环节节能的重要组成部分，目前，烧结矿余热回收的竖式装置的实际回收效果与理论计算存在较大差异，主要原因在于烧结矿与冷却风换热效果较差，造成这种现象的根本原因是烧结矿颗粒流动流型减小了装置内部理论有效换热空间，因此对烧结矿立式余热回收装置中的流动问题的研究越来越重要，装置中影响烧结矿流动的主要因素是其流型。 本文以满载8t烧结矿的装置为研究对象，建立烧结矿颗粒模型，构造圆形装置、方形装置和优化装置，基于离散单元法理论，通过模拟分析不同装置对空隙率分布、不同颗粒运动情况的影响，探究不同形状装置对冷态烧结矿的流型变化的影响，确定余热回收最优形状;对圆形装置进行内部结构优化设计，分析结构优化效果，由于计算量较大，对研究影响较小的因素进行简化;对仿真过程所采用的方法进行了试验验证;最后对竖式装置结构参数进行无量纲化，总结装置结构与颗粒流动之间的关系。 研究结果表明:颗粒形状影响模拟结果，在烧结矿冷态情况下，利用球形颗粒随机组合仿真建立烧结矿形状模型，可有效模拟烧结矿流动;装置内颗粒堆积高度存在临界值，内部颗粒对装置锥体的压力出现先保持不变后下降的规律，此规律与流动流型转变规律一致，通过对装置结构与流型转变高度关系的研究，总结流型转变高度与装置基本结构参数的关系式;装置形状对颗粒流动产生重要影响，圆形结构装置更有利于不同粒径颗粒混合流动，方形装置仅有26％颗粒实现同速同位移流动，圆形装置50％颗粒实现“整体流”，颗粒流动情况各指标表现较方形装置具有明显优势，对烧结矿余热回收装置外形设计提供全面分析;内部结构优化装置实现90％颗粒“整体流”，改流体与分料器的设计，可以消除由于烧结矿颗粒形状建模的不准确导致的仿真误差;通过分析颗粒流速与装置基本结构参数的联系，总结了流动指数与装置结构参数的关系式。通过研究分析，内部构件的设计达到设计初衷，优化后装置内颗粒整体流动性能有效提高，改善流动效果明显，装置内部结构优化基本实现理想效果，对烧结矿余热装置余热回收效果提高具有重要指导意义。 收起