燒結余熱豎罐式回收工藝流程及阻力特性研究.pdf

1、燒結過程余熱資源的高效回收與利用是降低燒結工序能耗的主要手段之一。目前，燒結過程余熱資源回收與利用的主要方式是鼓風分段冷卻回收，其存在著一定程度的“先天不足”，即:冷卻系統(tǒng)漏風率高達30％～50％，余熱回收率僅為10％～40％，不利于燒結余熱回收。
　　基于此，借鑒干熄焦技術提出了豎罐式回收方法。其基本工藝流程是:熱燒結礦由罐體頂部進入，隨著冷燒結礦的不斷排出下降到冷卻段，在冷卻段通過循環(huán)氣體進行熱交換而冷卻，最后由底部排出。同時

2、，冷卻空氣在罐體內與熱燒結礦進行熱交換后溫度升高，并經(jīng)環(huán)形煙道排出，高溫循環(huán)煙氣經(jīng)過一次除塵器后進入余熱鍋爐并進行熱交換，鍋爐出來的低溫循環(huán)煙氣進過二次除塵器進一步分離細顆粒燒結礦后，由循環(huán)風機送入預熱器，經(jīng)換熱后再進入罐體循環(huán)使用。較傳統(tǒng)冷卻方式，新余熱回收方式既能克服以往冷卻機漏風造成的冷卻與回收熱資源效率降低的問題，又能克服以往的冷卻機只能回收部分熱源的問題，其能對燒結礦顯熱幾乎全部回收利用。
　　豎罐式余熱回收的是否可行主

3、要取決于三方面，即燒結礦料層阻力特性、燒結料層內氣固傳熱特性以及燒結礦冶金性能。針對于料層阻力特性問題，本文采用實驗方法研究了料層的表觀流速、粒徑大小與分布等因素對料層阻力的影響，并探討了臨界雷諾數(shù)，同時輔以數(shù)值模擬研究邊緣效應、罐體截面形狀等對單位料層壓力損失的影響。其中實驗過程采取冷態(tài)實驗為主，熱態(tài)實驗進行修正的方法。研究結果表明:
　　(1)影響罐式氣固阻力特性的主要因素是:顆粒當量直徑、表觀流速、顆粒溫度、邊緣效應、梯形截

4、面。其中，燒結礦單位料層壓力損失隨著燒結礦顆粒尺寸的增加而減少，隨著空塔流速的增加而增加;冷態(tài)燒結礦單位料層壓力損失進行線性擬合，擬合方程為:ΔP/L=[200879.58exp（-D/1.96d)+489.09]μ(1-ε)2/ε3(Φsdp)2u0+[-exp(-D/11.50d)+0.99]ρf(1-ε)/ε3(Φsdp)u2
　　當燒結礦顆粒有溫度變化時，引入氣體狀態(tài)方程對Ergun方程進行修正，修正方程為:ΔP/L=[2

5、00879.58exp(-D/1.96d)+489.09]μ(1-ε)2/ε3(Φsdp)2P0/PT/T0u0+[-exp(-D/11.50d)+0.99]ρf(1-ε)/ε3(Φsdp)(P0/PT/T0u0)2
　　邊緣效應的影響在實際生產(chǎn)過程中不可忽略，且通過孔道流量與孔道所占截面比例不相同;采用梯形截面模型壓力損失隨著底角增加而減少;相鄰兩次倒料過程中罐體內布入一定厚度均勻顆粒燒結礦，有利于燒結布風，但罐體壓力有所增加。