论文部分内容阅读
烧结矿余热竖罐式回收是借鉴干法熄焦技术提出的一种烧结矿余热高效回收利用的方式,其核心问题之一是竖罐内烧结矿与冷却空气之间的传热,属于移动床内气固稳态传热问题。其中,罐体床层内气固传热系数是表征和衡量气固间传热强度的关键指标。本课题组以往关于气固传热系数的研究过程是:建立固定床气固传热实验装置,以固定床传热过程研究移动床过程,藉此研究单位气固传热面积的传热系数。但这种研究过程存在着一定不足:以固定床非稳态传热研究移动床稳态传热,使得实验结果存在一定偏差;气固传热面积难以精确计算和测量,使得实验结果可靠性下降。基于此,本文拟在自行建立的移动床机理性(冷却段内径250mm)实验台,开展基于移动床模型的单位床层堆积体积传热系数的研究。由于床层堆积体积可精确简便测量,且基于移动床模式,因此本实验一定程度上弥补了以前研究的不足。但由于实验条件的限制,本文仅就冷却空气流量、烧结矿下移速度、烧结矿直径等若干工况下开展相关研究。本文首先推导了基于移动床模式下平均体积传热系数的计算式;然后在移动床实验台上测量了若干工况下计算传热系数所需的数据,藉此计算了若干工况下的体积传热系数,进而分析了冷却空气流量、烧结矿下移速度、烧结矿直径对传热系数的影响;最后通过量纲分析法,建立了反映体积传热系数的经验关联式。主要研究结果如下:(1)基于冷却空气流量、烧结矿下移速度、烧结矿直径工况下,罐体料层内反映气固平均体积传热系数的Nu经验关联式为:Nu=0.235Re0.379Pr0.417(vg/vs)-0.105实验关联式的适用范围:417≤Re≤1543,0.652≤Pr≤0.679。(2)冷却空气流量、烧结矿下移速度、烧结矿直径对体积传热系数的影响规律是:在将来生产可能的调节范围内,冷却风流量增大,体积传热系数增大,实验关联式为hv=21.63dp-0.92vg0.09;烧结矿直径减小,体积传热系数增大,实验关联式为hv=0.92vs0.66dp-0.29;烧结矿下移速度增大,体积传热系数增大,实验关联式为hv=0.73Vg0.69vs0.38。