文档介绍：烧结和球团的传热分为三个部分
一个热气体以质量流速稳定地通过一个冷料层,产生一个明显的温度前锋
固结过程的传热规律
3 粉体固结
11/10/2017
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一个热的气体脉冲以比加热整个料层短得多的时间通过料层,然后其温度降到原始固体温度,质量速度保持常数,出现一个温度波
考虑料层中的放热以及在(1)和(2)中发生的气—固相热交换过程。
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对于气相的基本传热方程:
对于固相的基本传热方程:
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传热前沿
对于充填床的一微小料层面积,可以看作是处于静止状态的非稳态传热来分析(即Vs=0)。
假设料层仅仅发生固相热交换,没有发生任何化学反应(即QR=0 ),料层内部不发生导热(Keff=0),料层的传热系数足够大,使料层内任何时刻任何点处固体和气体都具有相同的温度(即Ts=Tg)。这样,传热方程变为:
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对于气体:

对于固体:
两式相加,求解得:
当t=0时,温度场是沿料层距离Z的函数;
当t=t时,与距离Z有关的温度场增加
。
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如果进气温度为常数,则原始温度场将以
经料层稳定传播。这个速度称为温度前沿速度或传热前沿速度,即:
结论:
传热前沿速度既不决定于气—固相的原始温差,也不决定于传热系数,而是决定于气体质量流速、比热以及固体的比热、堆积密度和料层空隙率。
另外,上述速度方程同样适用于冷气体对热料层的冷却过程。
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燃烧前沿
料层单元烧结与传热试验时的温度变化曲线
a 硅铝砖 b 石英(箭头表示废气最高温度)
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料层中未加燃料而外加热源的传热试验的温度变化曲线(实线)称为温度波(或称热波)
料层中配加燃料的烧结试验的温度变化曲线(虚线)称为燃烧波(火焰波)。
结论
火焰波移动较温度波移动得快,即料层中有燃料时,火焰波的传播速度加快。
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烧结过程的传热规律---高温带的移动速度
高温带的移动速度
一般是指燃烧带中温度最高点移动速度,即垂直烧结速度。
与抽入空气的速度、烧结料的性质有以及燃料燃烧速度和气—固热交换的传热速度有关。
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燃烧速度
在烧结过程中是指单位时间内燃料与氧反应所消耗燃料的重量。
在烧结温度下燃烧速度处于扩散控制,一切能够影响扩散速度的因素都影响燃烧速度。
传热速度
在烧结过程中是指气—固相的热交换速度。
烧结过程中希望燃烧、传热两速度能够很好配合,即能“同步”进行。
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