烧结料层气体动力学

1、第六章,烧结过程气体力学,6.1,烧结料层结构的物性参数,6.2,烧结料层的透气性,6.3,气流在烧结料层中的阻力损失,6.4,烧结过程透气性变化规律,6,.5,改善烧结料层透气性的措施,6.1,烧结料层结构的物性参数,（一）混合料的平均粒径,名称,加权算术平均,加权几何平均,d,几何,?,?,d,i,g,i,i,?,1,n,计算公式,物理意义,特点或常用范围,d,算,1,n,?,?,g,i,d,i,G,i,?,1,1,G,各粒级按质量分,尺寸比较,率参加平均,各粒级按质量分,多用于筛分分析,率乘方连乘后开,两相中相邻粒级,G,方,之平均,按相当等表面积,冶金常用,的平均,散物料气体阻力,计算

2、,占混合料质量一,以作图法求得,半时所对应的颗,粒尺寸,加权调和平均,d,调和,g,i,?,G,/,?,i,?,1,d,i,n,中位数,各粒级累计质量百分数对粒,级作图得出,6.1,烧结料层结构的物性参数,（二）料粒的形状系数,料粒的形状系数,是指与料粒同体积的球体的表面积和料粒本身实际,表面积的比值，即,G,=S,球,/S,料粒,但实验还指出，除了料粒的形状外，它的表面结构及,粗糙度,的影响,也很大，所以实际上应表达如下：,=,G,名称,直径,(d),或边长,(a),名称,直径,(d),或边长,(a),G,G,圆球,正八面体,立方体,长方体,长方体,长方体,D=a,a,d,a,a,2a,1.

3、0,0.846,0.806,0.767,正四面体,平板,平板,平板,平板,a,a,a,0.5a,a,a,0.2a,a,a,0.1a,0.672,0.762,0414,0.261,a,a,3a,a,a,6a,0.718,0.613,a,a,0.05a,0.164,6.1,烧结料层结构的物性参数,（三）料层的孔隙率,?,?,(,1,?,r,堆,/,r,真,）,6.1,烧结料层结构的物性参数,（四）烧结料层结构物性参数的变化,孔隙率,比表面积,A,S,床层结构的变化主要发生,在燃料层和熔融固结层。,6.2,烧结料层的透气性,Air,Waste gas,6.2,烧结料层的透气性,透气性,是指固体散料层

4、允许气体通过的难易度，也是,衡量混合料空隙度的标志,（,1,）,Q,G,?,tF,P,在一定的压差（真空度）条件下，透气性按单位时间,内通过单位面积和一定料层高度的气体量来表示，,（,2,）,在一定料层高度和抽风量不变,的条件下，料层透气性可以用,气体通过料层时压头损失,P,表,示。即按真空度的大小来表示，,真空度愈高，则料层透气性愈,差，反之亦然。,q=60,F,V,r,K,6.3,气流在烧结料层中的阻力损失,拉姆辛公式,沃伊斯公式,卡曼公式,?,P,?,A,?,h,?,?,n,P,?,Q,h,n,Q,h,0,.,62,F,(,?,P,),P,?,F,(,?,P,0,.,6,),3,P,?,

5、g,?,层流：,5,?,S,2,38,紊流：,P,?,g,0,.,526,?,1,.,0,.,62,?,0,.,053,S,0,.,579,?,0,.,474,P,?,Q,h,0,.,6,F,(,?,P,),?,h,、,p,不变,Q/F,与,P,成一次方关系，即：欲提高产量，,需改善料层透气性。,?,P,、,h,不变,Q/F,与,p,n,成正比关系，即：欲提高产量，,可提高抽风负压。,?,P,、,p,不变,Q/F,与料层高度成正比，即：透气性和负,压不变时，增加料层厚度会导致产量下降,?,透气性指数,P,与烧结料粒径,d,成正比，与料层孔隙率,成,正比,6.3,气流在烧结料层中的阻力损失,沃伊

6、斯公式的应用,Q,h,0,.,6,P,?,(,),F,?,P,60,Qk,q,?,Q,s,60,Qk,r,?,Q,s,F,n,60,kPF,?,P,q,?,?,n,Q,s,h,?,P,N,t,0,.,2803,PF,?,n,h,n,?,1,升高抽风负压可提高产量，但电耗急剧增加,层厚度增加后，必须采取相应的强化措施，改善烧结料层透气,性，才不至于减产,6.4,烧结过程透气性变化规律,通常所说的烧结料层的透气性，实际上应包含,料层原始透气性,和,点火后烧结料层的透气性,两方面,燃烧带与过湿带透气性差,6,.5,改善烧结料层透气性的措施,改进混合料粒,（,1,）采用较粗的原料,度和粒度组成,加强烧

7、结料的准,备,（强化制粒）,消除过湿带的影响,强化烧结操作,2,）调整返矿,1,）控制混合制粒水分,2,）加入添加物,3,）强化混合制粒工艺,1,）,Q,、,P,的合理控制,2,）降低漏风率,f,3,）强化布料工艺,4,）采用富氧空气烧结,漏风率的测,定与防治,（,（,（,（,（,（,（,（,改善烧结料层透气性的对策,冷,态,提高,料层孔隙度,合适的,原料粒度,控制,燃烧带宽度,热,态,清除,湿料层,(1),强化制粒,(2),配天然矿,(3),合,适,的,粒,度,分布,(4),合,适,的,布,料,方式,(1),d,有利于,P,(2),d,不利于烧,结反,应的进行,(1),配,C,量要合适,(2

8、),燃料粒度要合,适,(3),提高燃料燃烧,性,(1),严格控制烧结,原料的水分,(2),提高烧结料的,料温,（蒸气预,热等）,烧,结,机,漏,风,区,段,的,分,布示,意,图,1-,抽,入,风,机,的,风,量,: 2-,电除尘系统的漏风,;,3-,台,车,料,面,到,炉,算子之间的漏风,; 4-,炉算子到风箱支管,间的漏风,;5-,二,重,阀,系,统,的,漏风,;,强化布料工艺,烧结布料工艺的要求,(1),沿台车宽度和长度方向上布料量应均匀一致,:,(2),沿台车宽度方向同一高度的混合料粒度和水分和化学成分,应均匀分布,;,(3),从料面垂直向下方向混合料粒度分布逐渐变粗，燃料分布,逐渐减少以改善料层的气体动力学和热制度，并充分利用烧结,层的“自动蓄热”作用,;,(4),料面要求平整,;,(5),料层有良好的透气性,;,(6),对生球的破坏小，边缘效应小。,强化布料工艺,磁辊布料偏析法,带式反射板偏析法,强化布料工艺,空气偏析布料法,振动反射板偏析法,强化布料工艺,筛子型反射板偏析法,曲线型反射板,强化布料工艺,宽皮带布料,强化布料工艺,应用松料器,松料孔,强化布料工艺,料面耙沟的烧结工艺