烧结矿和球团矿热物性参数试验测量及分析

刘丁赫，周 托，樊保国，孙瑞彬，李泽鹏

（1太原理工大学 电气与动力工程学院 太原 030024；2清华大学能源与动力工程系 北京 100084）

引言

我国钢铁企业烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的15%，仅次于炼铁工序；1 t 烧结矿所携带的余热资源约为0.94～1.02 GJ，占钢铁企业余热资源总量的11%～12%[1]，通过余热回收装置进行余热回收是加强二次能源回收利用的重要措施。烧结矿的热物性参数对于余热回收的特性具有重要影响，近年来随着余热回收工艺的不断发展，对热物性参数的精确测量提出了新的要求。

近年来国内外学者对于烧结矿的热物性进行了一系列研究，Caputa 等[2,3]提出了一维稳态数学模型，对烧结矿的物性参数进行了假设，提出了有效导热系数的概念。Akiyama 等[4]人用改进的激光闪射法测量了致密和多孔性铁矿团的热扩散系数和导热系数，得到温度会对导热系数与热扩散率造成很大影响。Abzalov等[5]人还测定了在一定温度和加热速率范围内，由压缩磁铁矿组成的小圆筒的导热系数。Wang等[6]测得了烧结混合料化学反应动力参数，得到指前因子与活化能及烧结混合料比热随温度变化的规律，但未给出导热系数的测量方法。王景甫[7]测量了某种烧结矿的真密度，空隙率及有效导热系数，得到在一定温度范围内，烧结成品矿固体导热系数与温度呈现一定的线性关系，该温度区间为烧结成品矿冷却温度。由于烧结矿为典型的不规则多孔介质，孔隙结构以及孔隙率等都会对导热性能产生影响，导热系数难以测量，因此在模拟及工程应用时大多都采用经验值。……