(北京科技大学能源与环境工程学院，北京，100083)

高能耗和高排放是钢铁工业的两大特点[1-3]。在中国，烧结工序的能耗占整个钢铁行业的10%～15%，仅次于炼铁工序[4]，而烧结矿显热占烧结工序余热总资源的70.87%[5]，因此，烧结矿显热的高效回收对降低烧结工序乃至整个钢铁行业的能耗都具有重要的意义。目前，主要通过环冷工艺回收烧结矿余热，但是，环冷工艺的漏风率高，且余热回收率仅29.79%[6]。基于此，近年来，SUN等[7]借鉴干熄焦工艺提出了烧结矿竖罐式冷却工艺。竖罐式冷却工艺的漏风率接近于0，且可将余热回收率从30%提高到80%左右[6]。然而，竖罐式冷却技术应用成功的案例很少。而竖罐式冷却工艺的可行性取决于气固传热和气体流动特性这2个方面[7-8]。气体流动不仅是气固传热的基础，还直接决定着匹配风机的能耗，因此，研究烧结矿填充床内气体阻力特性对于从经济角度分析工艺的可行性十分重要。

迄今，ERGUN关于填料床内流动阻力的研究最具代表性，并提出了ERGUN方程[9]。但ERGUN方程只能准确地预测球形颗粒填充床内的流动阻力[10-11]。在预测圆柱等规则颗粒时，相对误差为10%～30%[12-14]。而在预测岩石等不规则颗粒时实测值比预测值高1.5～5.0 倍[13]。这主要归因于颗粒形状的差异[10]。由于球体各向相同，而不规则颗粒各向相异，这导致不规则颗粒的床层结构比球形颗粒更复杂[10]。大多数学者认为不存在普适性的阻力关联式，对于不同的颗粒均需单独测量获得。

由于烧结矿颗粒的形状极不规则[15]，近年来，一些学者研究烧结矿填充床内气体流动特性[8,15-26]。……