杨 峰 高 鹏 唐志东 王一同

(1.东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819;2.矿物加工科学与技术国家重点实验室,北京 102628;3.难采选铁矿资源高效开发利用技术国家地方联合工程研究中心,辽宁 沈阳 110819)

我国铁矿资源禀赋性差、利用率低,铁矿石对外依存度高,亟需研发创新性技术与装备以实现我国复杂难选铁矿石的高效利用[1-3]。近年来大量研究表明,磁化焙烧——磁选工艺是处理劣质铁矿石的有效途径之一。东北大学自主研发的悬浮磁化焙烧炉具有传热传质效率高、能耗低、自动化程度高等优点,在复杂难选铁矿资源的高效开发利用方面取得了良好效果[4-8]。四室还原腔作为悬浮磁化焙烧炉的核心装置,具有还原室的功能。四室还原腔是一种新型的气固流化床反应器,相比于常见的U型还原室,具有更大的物料处理量及更长的蓄热还原时间。目前,对于多室还原腔内部矿石颗粒的流动特性鲜有研究。

四室还原腔与循环流化床锅炉的U型阀结构相似,但功能不同,可借鉴国内外对U型返料装置的研究方法,开展四室还原腔内气固流动特性研究。夏晓宇等[9]对循环流化床回料阀内的气固两相流动进行了冷态实验及数值模拟,研究表明,回料阀内气、固两相流场结构相似,且气相速度分布对回料阀内空隙率有重要影响。速度大的区域空隙率大,反之亦然。张思海等[10]对循环流化床U型回料阀的工作特性进行了研究,结果表明,当主床流化风速不变时,随着松动风量的增加,循环流率先线性增大,然后基本保持恒定;当松动风量一定时,系统的最大循环流率与主床流化风速基本为线性关系。……