文档介绍：第11章  粉体固结
习题解答
    1.“燃烧前沿”与“传热前沿”,“传热前沿速度”于“燃烧前沿速度”有什么区别?
    【解】传热前沿:在没有内部热源时,规定当料层温度开始均匀上升时传热前沿即已到达,一般以100℃等温线为准;
    燃烧前沿:当配有燃料时,规定当料层温度迅速上升时表明燃烧前沿到达,一般以600℃或1000℃等温线为基准。
    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,而是决定于气体的质量流速,比热以及固体的比热、堆积密度和料层空隙率。
    燃烧前沿速度主要制约:
    (1)空气中含氧量;
    (2)固体燃料的可燃性和粒度;
    (3)固体燃料用量;
    (4)风量。
    2. 分析各因素对“燃烧前沿速度”和“传热前沿速度”的影响。
    【解】影响传热前沿速度的因素:
    (1)料层空隙率越大,速度越大;
    (2)固体的堆积密度越大,速度越少;
    (3)气体的比热越高,速度越大;
    (4)固体的比热越高,速度越少;
    (5)气体的质量流速越快,速度越大。
    影响燃烧前沿速度的因素:
    (1)空气中含氧量越大,燃烧前沿速度越大;
    (2)固体燃料的可燃性越好、粒度越小,燃烧前沿速度越大;
    (3)固体燃料用量与燃烧前沿速度间的关系有极大值;
    (4)增加风量会使燃烧前沿速度加快。
    3. 分析固体燃料燃烧的热力学和动力学。
    【解】动力学燃烧区:燃烧速度受温度的影响较大,随温度升高而增加,而不受气流速度、压力和固体燃料粒度的影响;
    扩散燃烧区:燃烧速度取决于气体的扩散速度,而温度的改变影响不大。
    4. 论述固相固结机理和液相固结机理,它们有什么区别?
    【解】固相固结机理:球团被加热到某一温度时,矿粒晶格间的原子获得足够的能量,克服周围键力的束缚进行扩散,并随温度升高而;加强,最后发展到颗粒互相接触点或接触面上扩散,使颗粒之间产生粘结。
    液相固结机理:在高温下产生的液相在冷却过程中,析出的晶体或液相将部分未熔化的颗粒粘结起来。区别:液相固结机理——液相形成及冷凝是烧结矿固结的基础,决定了烧结矿的矿相成分和显微结构,且固结后化学成分复杂;固相固结机理——主要是以球团矿固结为主,而组成成分比较单一,球团焙烧过程中形成少量液相,这部分液相对球团固结起着辅助作用。
    5. 试论述液相的形成过程及作用,影响液相生成量的因素。
    【解】液相的形成过程:
    (1)初生液相:在固相反应所生成的原先不存在的新生的低熔点化合物处,随着温度升高而首先出现初期液相;
    (2)低熔点化合物加速形成:这是由于温度升高和初期液相的促进作用,在熔化时-部分分解成简单化合物,-部分熔化成液相;
    (3)液相扩展:使物料中高熔点矿物熔点降低,大颗粒矿粉周边被熔融,形成低共熔混合物液相;
    (4)液相反应:液相中的成分在高温下进行置换、氧化还原反应,液相产生气泡,推动碳粒到气流中燃烧;
    (5)液相同化:通过液相的粘性和塑性流动传热,使温度和成分均匀化,趋近于相图上稳定的成分位置。
    液相形成在烧