燒結料層氣體動力學

1、第六章第六章 燒結過程氣體力學燒結過程氣體力學6.1 燒結料層結構的物性參數(shù)燒結料層結構的物性參數(shù)6.2 燒結料層的透氣性燒結料層的透氣性6.3 氣流在燒結料層中的阻力損失氣流在燒結料層中的阻力損失 6.4 燒結過程透氣性變化規(guī)律燒結過程透氣性變化規(guī)律 6.5 改善燒結料層透氣性的措施改善燒結料層透氣性的措施 6.1 燒結料層結構的物性參數(shù)燒結料層結構的物性參數(shù) （一）混合料的平均粒徑（一）混合料的平均粒徑 n1iiidgG1d算G1n1igiidd幾何n1iiidg/Gd調和名稱名稱計算公式計算公式物理意義物理意義特點或常用范圍特點或常用范圍加權算術平均加權算術平均各粒級按質量分各粒級按質量

2、分率參加平均率參加平均尺寸比較尺寸比較加權幾何平均加權幾何平均各粒級按質量分各粒級按質量分率乘方連乘后開率乘方連乘后開G方方多用于篩分分析多用于篩分分析兩相中相鄰粒級兩相中相鄰粒級之平均之平均加權調和平均加權調和平均按相當?shù)缺砻娣e按相當?shù)缺砻娣e的平均的平均冶金常用冶金常用散物料氣體阻力散物料氣體阻力計算計算中位數(shù)中位數(shù)各粒級累計質量百分數(shù)對粒各粒級累計質量百分數(shù)對粒級作圖得出級作圖得出占混合料質量一占混合料質量一半時所對應的顆半時所對應的顆粒尺寸粒尺寸以作圖法求得以作圖法求得6.1 燒結料層結構的物性參數(shù)燒結料層結構的物性參數(shù) （二）料粒的形狀系數(shù)（二）料粒的形狀系數(shù) 料粒的形狀系數(shù)料粒的形狀

3、系數(shù)是指與料粒同體積的球體的表面積和料粒本身實際是指與料粒同體積的球體的表面積和料粒本身實際表面積的比值，即表面積的比值，即G=S球球/S料粒料粒但實驗還指出，除了料粒的形狀外，它的表面結構及但實驗還指出，除了料粒的形狀外，它的表面結構及粗糙度粗糙度的影響的影響也很大，所以實際上應表達如下：也很大，所以實際上應表達如下： =G名稱名稱直徑直徑(d)或邊長或邊長(a)G名稱名稱直徑直徑(d)或邊長或邊長(a)G圓球圓球D=a1.0正四面體正四面體a0.672正八面體正八面體a0.846平板平板a,a,0.5a0.762立方體立方體d0.806平板平板a,a,0.2a0414長方體長方體a,a,2

4、a0.767平板平板a,a,0.1a0.261長方體長方體a,a,3a0.718平板平板a,a,0.05a0.164長方體長方體a,a,6a0.6136.1 燒結料層結構的物性參數(shù)燒結料層結構的物性參數(shù) （三）料層的孔隙率（三）料層的孔隙率 ）真堆r /r1 ( 6.1 燒結料層結構的物性參數(shù)燒結料層結構的物性參數(shù) （四）燒結料層結構物性參數(shù)的變化（四）燒結料層結構物性參數(shù)的變化 孔隙率孔隙率比表面積比表面積AS床層結構的變化主要發(fā)生床層結構的變化主要發(fā)生在燃料層和熔融固結層。在燃料層和熔融固結層。6.2 燒結料層的透氣性燒結料層的透氣性 tFQG 透氣性透氣性是指固體散料層允許氣體通過的難易

5、度，也是是指固體散料層允許氣體通過的難易度，也是衡量混合料空隙度的標志衡量混合料空隙度的標志 （1）（2）在一定的壓差（真空度）條件下，透氣性按單位時間內通過單位面積和一定料層高度的氣體量來表示， 在一定料層高度和抽風量不變的條件下，料層透氣性可以用氣體通過料層時壓頭損失P表示。即按真空度的大小來表示，真空度愈高，則料層透氣性愈差，反之亦然。 q=60FVrK 6.2 燒結料層的透氣性燒結料層的透氣性 P6.3 氣流在燒結料層中的阻力損失氣流在燒結料層中的阻力損失nhAP拉姆辛公式拉姆辛公式 沃伊斯公式沃伊斯公式 n)Ph(FQP)Ph(FQP6 . 062. 06 . 0)Ph(FQP卡曼公

6、式卡曼公式 層流： 紊流： 23S5gP474. 0579. 0053. 038. 1526. 0S62. 0gPlh、p不變不變 Q/F與與P成一次方關系，即：欲提高產量，成一次方關系，即：欲提高產量，需改善料層透氣性。需改善料層透氣性。lP、h不變不變 Q/F與與pn成正比關系，即：欲提高產量，成正比關系，即：欲提高產量，可提高抽風負壓?？商岣叱轱L負壓。lP、p不變不變 Q/F與料層高度成正比，即：透氣性和負與料層高度成正比，即：透氣性和負壓不變時，增加料層厚度會導致產量下降壓不變時，增加料層厚度會導致產量下降l透氣性指數(shù)透氣性指數(shù)P與燒結料粒徑與燒結料粒徑d成正比，與料層孔隙率成正比，與

7、料層孔隙率成成正比正比6.3 氣流在燒結料層中的阻力損失氣流在燒結料層中的阻力損失沃伊斯公式的應用沃伊斯公式的應用 6 . 0)Ph(FQPsQQk60q FQQk60rsnnshPQkPF60qn1nthPPF2803. 0N升高抽風負壓可提高產量，但電耗急劇增加升高抽風負壓可提高產量，但電耗急劇增加 層厚度增加后，必須采取相應的強化措施，改善燒結料層透氣層厚度增加后，必須采取相應的強化措施，改善燒結料層透氣性，才不至于減產性，才不至于減產 6.4 燒結過程透氣性變化規(guī)律燒結過程透氣性變化規(guī)律 通常所說的燒結料層的透氣性，實際上應包含通常所說的燒結料層的透氣性，實際上應包含料層原始透氣性料層

8、原始透氣性和和點火后燒結料層的透氣性點火后燒結料層的透氣性兩方面兩方面 燃燒帶與過濕帶透氣性差6.5 改善燒結料層透氣性的措施改善燒結料層透氣性的措施 改進混合料粒改進混合料粒度和粒度組成度和粒度組成 （1）采用較粗的原料）采用較粗的原料 （2）調整返礦）調整返礦加強燒結料的準加強燒結料的準備備 （強化制粒）（強化制粒）（1）控制混合制粒水分）控制混合制粒水分 （2）加入添加物）加入添加物（3）強化混合制粒工藝）強化混合制粒工藝強化燒結操作強化燒結操作 消除過濕帶的影響消除過濕帶的影響 （1）Q、 P的合理控制的合理控制 （2）降低漏風率）降低漏風率f 漏風率的測漏風率的測定與防治定與防治（3

9、）強化布料工藝）強化布料工藝 （4）采用富氧空氣燒結）采用富氧空氣燒結 改善燒結料層透氣性的對策改善燒結料層透氣性的對策提高提高料層孔隙度料層孔隙度合適的合適的原料粒度原料粒度控制控制燃燒帶寬度燃燒帶寬度清除清除濕料層濕料層(1)強化制粒強化制粒(2)配天然礦配天然礦(3)合適的粒度合適的粒度分布分布(4)合適的布料合適的布料方式方式 (1) d有利于有利于P(2) d不利于燒不利于燒結反結反 應的進行應的進行(1) 配配C量要合適量要合適(2) 燃料粒度要合燃料粒度要合 適適(3) 提高燃料燃燒提高燃料燃燒性性(1) 嚴格控制燒結嚴格控制燒結原料的水分原料的水分(2) 提高燒結料的提高燒結料

10、的料溫料溫 （蒸氣預（蒸氣預 熱等）熱等）冷冷 態(tài)態(tài)熱熱 態(tài)態(tài)燒燒 結結 機機 漏漏 風風 區(qū)區(qū) 段段 的的 分分 布示布示 意意 圖圖1- 抽抽 入入 風風 機機 的的 風風 量量: 2-電除塵系統(tǒng)的漏風電除塵系統(tǒng)的漏風;3- 臺臺 車車 料料 面面 到到 爐爐 算子之間的漏風算子之間的漏風; 4-爐算子到風箱支管爐算子到風箱支管間的漏風間的漏風;5- 二二 重重 閥閥 系系 統(tǒng)統(tǒng) 的的 漏風漏風;強化布料工藝強化布料工藝 燒結布料工藝的要求燒結布料工藝的要求(1) 沿臺車寬度和長度方向上布料量應均勻一致沿臺車寬度和長度方向上布料量應均勻一致:(2) 沿臺車寬度方向同一高度的混合料粒度和水分

11、和化學成分沿臺車寬度方向同一高度的混合料粒度和水分和化學成分應均勻分布應均勻分布;(3) 從料面垂直向下方向混合料粒度分布逐漸變粗，燃料分布從料面垂直向下方向混合料粒度分布逐漸變粗，燃料分布逐漸減少以改善料層的氣體動力學和熱制度，并充分利用燒結逐漸減少以改善料層的氣體動力學和熱制度，并充分利用燒結層的層的“自動蓄熱自動蓄熱”作用作用;(4) 料面要求平整料面要求平整;(5) 料層有良好的透氣性料層有良好的透氣性;(6) 對生球的破壞小，邊緣效應小。對生球的破壞小，邊緣效應小。磁輥布料偏析法磁輥布料偏析法帶式反射板偏析法帶式反射板偏析法強化布料工藝強化布料工藝 空氣偏析布料法空氣偏析布料法振動反射板偏析法振動反射板偏析法強化布料工藝強化布料工藝 篩子型反射板偏析法篩子型反射板偏析法曲線型反射板曲線型反射板強化布料工藝強化布料工藝 寬皮帶布料寬皮帶布料強化布料工藝強化布料工藝 應用松料器應用松料器 松料孔松料孔強化布料工藝強化布料工藝 有耙溝燒結示意圖有耙溝燒結示意圖1耙溝孔耙溝孔2燒結料燒結料3鋪底料鋪底料 料面耙溝的燒結工藝料面耙溝的燒結工藝 不僅增加耙溝表面的垂直燒結速度，不僅增加耙溝表面的垂直燒結速度