颗粒形状对烧结矿填充床内渗透系数和阻力系数的影响

• 作者: 张四宗 温治 刘训良 张辉 刘晓宏 王帅
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 颗粒形状 渗透系数 阻力特性 流动状态 烧结矿 填充床
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 矿业工程• 冶金工程• 环境工程• 化学与化学工程• 材料科学与工程|Mining Engineering, Metallurgical Engineering, Environmental Engineering,Chemistry and Chemical Engineering, Materials Science and Engineering
• 页码范围: 1066-1075
• 页数: 10页
• 分类号: TK11+5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.04.003

摘要

为了分析烧结矿竖罐式冷却工艺的可行性,有必要研究不规则烧结矿颗粒填充床内的气体流动特性.首先,采用排水法、等体积法和称重法等方法表征烧结矿的颗粒特性;其次,利用自制试验台测量烧结矿填充床内的气体流动阻力,并重点分析颗粒形状对床层内阻力特性、渗透性和气体流动状态的影响.研究结果表明:烧结矿颗粒的不规则程度随着粒度增加而增加,导致床层空隙率逐渐增大;单位床层高度的气体流动阻力随着颗粒的不规则程度增加而呈指数关系降低;床层渗透性随着颗粒的不规则程度增加而增加,而惯性阻力效应则与之相反;颗粒形状会对烧结矿床层内的气体流动状态产生显著差异,尤其在较低的气体速度下.此外,由于颗粒形状不规则,床层内的气体流动大部分处于过渡区和湍流区;ERGUN方程的预测平均值低于实测值69.03％,表明ERGUN方程不适合预测不规则颗粒床层内的流动阻力,但利用本文形状因子修正的阻力关联式可以较好地预测烧结矿填充床内的气体流动阻力,平均相对误差为3.65％.