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空气重介质流化床干法选煤是将气固流态化技术用于选煤技术领域的一项高效干法分选技术。在空气重介质选煤中,床层的均匀稳定性是物料能够准确按照密度分离的必要条件。不同温度下流体特性(粘度、密度等)差异性的存在会直接影响流化床的稳定性,另外由于温度的升高可以强化物质的接触和能量的传递。所以有必要对温度这一重要影响因素展开进一步研究。 本论文应用试验与数值计算相结合的方法,围绕动态分选过程中温度对流化特性的影响展开相关的应用基础研究。系统地研究了温度对流化床流化特性的影响并建立了相关数学模型。结果表明,流化床内温度的变化主要集中在布风板附近。从理论上推导出分布板压降与温度的关系式,并用实验验证了分布板压降与风温的负相关性。建立了临界流化气速与进气温度之间关系的回归模型。通过不同温度条件下床层密度分布情况的分析表明,当进气温度在80℃至120℃之间时,床层横向密度波动方差最小可降至0.196,整体上,温度场对于流化床层的稳定性起到了一定的促进作用。但是当温度超过这个范围之后,特别是在进气温度达到160℃以后,加重质返混现象较为强烈,床层流化状态变差,对分选影响较大。 采用高速动态摄像仪对不同温度下磁铁矿粉的塌落过程进行拍摄,得出塌落曲线。提出了床层塌落机制,将磁铁矿粉颗粒的塌落过程概括为恒速沉降和减速压实两个阶段。对不同温度条件下的塌落行为进行比较,结果表明温度对颗粒的塌落过程有明显的影响。随着温度不断升高,塌落速度减小,标准塌落时间增大。这一变化趋势表明升高温度可以提高流化床层中颗粒的滞气能力,在一定程度上可以起到助流作用。 探索温度因素对空气重介质流化床分选效果的影响。结果表明实际分选的E值受温度的影响明显,热态条件下流化床的分选性能有所提高,在最佳的影响条件配置下,分选的可能偏差 E值由室温条件下的0.220 g/cm3最大可降至0.09g/cm3。在此基础上建立了相关数学模型,在已知进气温度和流化气速的条件下,可以估算出实际分选的可能偏差E值。