至今為止,鐵礦粉制粒工藝在燒結(jié)生產(chǎn)中的作用從傳統(tǒng)的均勻成分、調(diào)整粒度轉(zhuǎn)變?yōu)闇暑w粒的結(jié)構(gòu)設(shè)計與準顆粒粒度級配的調(diào)控。目前的制粒工序承擔了更多使命,確保燒結(jié)工序能夠在實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)前提下靈活經(jīng)濟地使用各種含鐵資源。研究傳統(tǒng)制粒工藝的強化手段、開發(fā)制粒新工藝是提升燒結(jié)工藝與強化燒結(jié)生產(chǎn)的重要課題。本課題以多個燒結(jié)配料方案為研究對象,在實驗室條件下開展了一系列的制粒實驗,揭示了制粒過程中顆粒粒度的演變規(guī)律,并分析了原料性質(zhì)、加水量等因素與制粒后顆粒粒度、料層透氣性之間的關(guān)系。運用離散元素法對準顆粒的堆積行為進行了數(shù)值模擬,探討了準顆粒級配變化對堆積床層孔隙率的影響規(guī)律,并與實驗結(jié)果進行了比較。本論文的主要結(jié)論有:①水對鐵礦粉的潤濕角（θ）是礦粉中針鐵礦體積分數(shù)（φG）的函數(shù):（）Gq=arccos 0.33j+0.22。φG與礦粉的形貌指數(shù)SMI和孔體積Vpore有顯著的多元線性關(guān)系:G0.266*0.769*（10*ml/g）Porej=SMI+V。②預(yù)潤濕制粒工藝顯著地促進了被預(yù)潤濕顆粒的優(yōu)先成球行為,進而調(diào)整了準顆粒的粒度組成。在相同含水量下預(yù)潤濕制�？梢栽趥鹘y(tǒng)制粒的基礎(chǔ)上提高料層透... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 鐵礦粉制粒的意義及研究現(xiàn)狀
        1.1.1 鐵礦粉制粒的意義
        1.1.2 鐵礦粉制粒的研究現(xiàn)狀
    1.2 研究課題的提出
    1.3 研究內(nèi)容及預(yù)期目標
    1.4 擬解決的關(guān)鍵問題
    1.5 技術(shù)路線及研究方法
        1.5.1 技術(shù)路線
        1.5.2 研究方法
2 粉體制粒的現(xiàn)狀分析
    2.1 顆粒制粒設(shè)備
        2.1.1 微細粉的制粒設(shè)備
        2.1.2 鐵礦粉的制粒設(shè)備
        2.1.3 熔體或溶液的制粒設(shè)備
    2.2 鐵礦粉制粒的基本理論
        2.2.1 制粒過程的結(jié)合力
        2.2.2 準顆粒的強度理論
        2.2.3 制粒顆粒的演變機制
    2.3 準顆粒結(jié)構(gòu)模型
    2.4 準顆粒數(shù)學模型
        2.4.1 群體平衡模型
        2.4.2 離散元素模型
    2.5 鐵礦粉制粒效果的因素與評價
        2.5.1 制粒過程的影響因素
        2.5.2 混合料制粒的運動狀態(tài)
        2.5.3 制粒準顆粒的粒度分布
        2.5.4 制粒準顆粒的堆積結(jié)構(gòu)
    2.6 本章小結(jié)
3 鐵礦粉制粒工藝的進展與分析
    3.1 鐵礦粉制粒工藝的發(fā)展歷程
        3.1.1 傳統(tǒng)制粒工藝及其強化手段
        3.1.2 基元型制粒工藝
        3.1.3 集成式制粒工藝
    3.2 鐵礦粉制粒工藝的發(fā)展前景
    3.3 本章小結(jié)
4 影響制粒行為的鐵礦粉性質(zhì)研究
    4.1 燒結(jié)用鐵礦粉的物化性質(zhì)
        4.1.1 鐵礦粉的化學性質(zhì)
        4.1.2 鐵礦粉的物理性質(zhì)
        4.1.3 鐵礦粉的潤濕性及其影響因素
    4.2 鐵礦粉制粒行為的定量分析
        4.2.1 生料層透氣性曲線
        4.2.2 準顆粒粒度的演變曲線
    4.3 鐵礦粉的性質(zhì)對混合料制粒行為的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 鐵礦粉的預(yù)潤濕制粒工藝
    5.1 預(yù)潤濕制粒的水分控制策略
    5.2 實驗方案
        5.2.1 制粒原料分析
        5.2.2 預(yù)潤濕制粒工藝
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 粒度組成的圖形化分析方法
        5.3.2 潤濕度對預(yù)潤濕制粒的影響
        5.3.3 不同混合料的預(yù)潤濕制粒
    5.4 本章小結(jié)
6 制粒過程粒度演變規(guī)律研究
    6.1 制粒粒度的描述方法
        6.1.1 顆粒粒度的表征
        6.1.2 多粒徑顆粒的分形模型
    6.2 變含水量制粒的粒度演變
        6.2.1 不同分形模型下準顆粒的粒度分析
        6.2.2 混合料最佳制粒的粒度組成
        6.2.3 最佳制粒準顆粒的分形模型
    6.3 基于粒度組成的制粒效果預(yù)測
        6.3.1 制粒生料層結(jié)構(gòu)的BP預(yù)測模型
        6.3.2 制粒準顆粒的BP預(yù)測模型
        6.3.3 分形模型在混合料制粒預(yù)測中的應(yīng)用
    6.4 本章小結(jié)
7 制粒顆粒堆積過程的數(shù)值仿真
    7.1 顆粒離散元素法(DEM)的基本原理
        7.1.1 離散元素法的顆粒接觸模型
        7.1.2 離散元素法的顆粒運動方程
    7.2 離散元素法建模策略與流程
        7.2.1 構(gòu)建燒結(jié)杯的物理模型
        7.2.2 在指定區(qū)域內(nèi)生成制粒準顆粒群
        7.2.3 定義顆粒接觸模型
        7.2.4 仿真計算的基本流程
    7.3 準顆粒粒度分布對堆積結(jié)構(gòu)的影響
        7.3.1 準顆粒堆積結(jié)構(gòu)的表征
        7.3.2 制粒準顆粒的粒度級配
        7.3.3 制粒準顆粒堆積行為的數(shù)值模擬
    7.4 研究結(jié)論
8 結(jié)論及創(chuàng)新點
    8.1 結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文
    B. 作者在攻讀學位期間取得的科研成果
    C. 作者在攻讀學位期間參與的科研項目
    D. PFC3D數(shù)值模擬的代碼及算法
        D-1 燒結(jié)杯模型
        D-2 準顆粒群的生成方法
        D-3 顆粒群加載應(yīng)力的伺服控制算法



本文編號：3444644