【摘 要】
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硅热法(又称皮江法)镁还原工艺最大耗能设备为镁还原炉，而预热球团料可降低还原炉能耗。为此本论文设计了高温装出料系统，系统包括球团料烟气气固接触式换热器与球团料高温装出
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硅热法(又称皮江法)镁还原工艺最大耗能设备为镁还原炉，而预热球团料可降低还原炉能耗。为此本论文设计了高温装出料系统，系统包括球团料烟气气固接触式换热器与球团料高温装出料机构；并分析了高温球团料在还原罐内的热过程。
首先，根据还原炉烟气出口温度以及不同温度下球团料各成分活性的变化情况，确定球团料最佳预热温度为800℃。已知烟气与球团料物性参数，设计气固接触式换热器；使用Fluent软件对换热器内球团料热过程仿真计算，设计出适用于球团料预热的换热器结构。
其次，设计气力输送装置，气力输送介质为还原炉内经蓄热式烧嘴后的低温烟气(平均温度为250℃)，输送过程中，球团料温降需要控制在一定范围内(＜100℃)，因此必须实现球团料的快速装料。设计镁渣出料机构，气力除渣介质与气力输送介质相同，对镁渣流态化时所受剪切应力进行分析，可得除渣烟气流速。对球团料输送与镁渣出料进行仿真计算并设计出适用于镁还原工艺的输送与除渣机构。
最后分析球团料预热对镁还原工艺的影响。球团料预热缩短了罐中心升至反应温度的时间且球团料在还原罐内的反应速率在预热后有了显著提高。对球团料还原炉内热过程进行分析可得球团料预热后硅热法镁还原工艺生产周期缩短了2h。
高温烟气预热球团料，既降低了能耗又提高了金属镁的生产率。只需在现有设备基础上加入气固接触式换热器与高温装出料机构(两项设备结构简单，造价便宜)，便可在少量提高生产成本的同时大幅度提高其生产率并适当降低能耗。由此可见，高温装出料系统可以广泛应用于硅热法镁还原工艺。
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