烧结混合料透气性在线检测方法及基础研究

摘要

本文对烧结混合料透气性在线检测方法进行了研究。烧结混合料的透气性是烧结过程中重要的工艺参数，直接决定着烧结生产的产质量。然而，国内外对烧结混合料透气性的在线实时检测研究几乎处于空白，大部分的研究都是理论及离线检测研究。为了能够在烧结现场获取透气性的情况，有必要研发一种透气性在线测定方法。模拟烧结现场的工艺条件，以离线检测透气性指数为参考标准，在实验室条件下开发并组装了一套透气性测定装置，进行了一系列混合料透气性指数的测定试验，并对实验结果进行分析研究。结果表明:研发的透气性在线测定装置配有完整的测量和控制仪表，设备安装和维修方便，能准确测量出瞬时流量与压差的数值;瞬时流量Q与压差的平方Δp2关系曲线宏观表现特征为在低压差段是一下凹型曲线，具有随压差而变化的斜率，在高压差段表现为直线段;在底料高度为200mm、上料高度为250mm及前部料程为240mm时，实验变化曲线趋于稳定，在70～110L/min时曲线段符合线性关系，存在一线性拟合斜率K，且结果具有很高的稳定性及精确性;在烧结混合料水分、生石灰配比、制粒时间等参数改变的条件下，拟合斜率K能准确反映其烧结混合料透气性的变化，烧结混合料透气性在线检测换算模型为JPU=0.17719* K0.20938-0.00958，其相关性系数R2=97.93％，测量结果具有很高的精确性。因此，本测定方法可以实现对烧结混合料透气性的在线测定，实时检测混合料透气性的变化，为烧结混合制粒操作及烧结终点控制提供直接的依据，稳定烧结生产，提高烧结的产质量。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 透气性在烧结过程中的作用及意义

1．1．1 烧结料层透气性的重要性

1．1．2 烧结原始料层透气性在烧结过程透气性中的作用

1．1．3 烧结原始料层透气性的影响因素

1．1．4 稳定烧结原始料层透气性的重要性

1．2 国内外透气性评价及预测方法研究现状

1．2．1 透气性的评价方法

1．2．2 透气性的检测方法

1．2．3 透气性的预测方法

1．3 本研究的目的与意义

2 实验原料及实验研究方法

2．1 实验原料

2．1．1 标准样的制取

2．1．2 烧结混合料的准备

2．2 实验研究方法

2．2．1 水分测定与筛分

2．2．2 离线检测方法

2．2．3 在线检测方法

3 气体在散料层中运动的流体力学基础

3．1 透气性检测的流体动力学基础

3．1．1 流体运动的描述

3．1．2 流体运动的概念

3．1．3 流体运动的分类

3．2 气体通过散料层的阻力损失

3．2．1 摩擦阻力损失

3．2．2 局部阻力损失

3．2．3 散料层阻力损失

3．3 气体在散料层中的流动-渗流

3．3．1 渗流的基本概念

3．3．2 渗流的基本原理

3．3．3 渗流基本原理在本研究中的应用

3．4 本章小结

4 烧结透气性测定体系及方法的研究

4．1 管道气流参数变化规律

4．2 管道气流参数范围的确定

4．3 管道喷吹点位置的确定

4．3．1 上料高度的确定

4．3．2 底料高度的确定

4．3．3 前部料程的确定

4．4 不同标样下管道气流参数变化规律

4．5 标准样透气性指数在线检测换算模型

4．6 本章小结

5 在线透气性检测方法在烧结混合料中的应用研究

5．1 阻力特性在烧结混合料中的表现形式

5．2 烧结混合料特性对管道气流参数的影响

5．2．1 烧结混合料水分对管道气流参数的影响

5．2．2 烧结混合料粉精比对管道气流参数的影响

5．2．3 烧结混合料制粒时间对管道气流参数的影响

5．2．4 生石灰用量对管道气流参数的影响

5．3 不同烧结混合料下管道气流参数的变化规律

5．4 烧结混合料透气性指数在线检测换算模型

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果目录

致谢