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2021
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含碳球团干燥过程概述
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来源：公司内部
球团的干燥是一个复杂的过程，整个干燥过程包括气、液、固多相流动以及球团内部和球团表面干燥介质发生的复杂的传热与传质的过程。而球团类似多孔介质的内部结构也是复杂，多样的。由于干燥过程以及球团本身是由冶金粉尘以及其他添加剂混合而成的，它的性质非常复杂。因此，建立能够依据球团的性质并准确描述实际干燥过程的数学模型是很难实现的。
目前对于干燥过程数学模型的研究基本上都是根据基础理论，对实际情况作出一定的简化，得出干燥过程模型的基本方程。对于其他物质的干燥，例如：玉米，豆类和小麦等等。在干燥过程中，一般认为颗粒内部温度处处相等，也就是说，只有唯一的固体温度和唯一的固相能量方程。因为这些物料粒径较小，可将其颗粒视为等温颗粒，不会引起太大的误差。而球团颗粒直径一般较大，如果忽略球团颗粒内部的温度梯度，将会使计算结果产生较大的误差。然而球团内部温度对于干燥过程具有重要影响，因此，采取非等温模型来分析球团内部的导热过程是很有必要的。因此本文针对单个球团干燥过程进行研究，为研究多料层球团干燥过程提供基础，对于单个球团的干燥过程，这里将参考磁铁矿球团的干燥过程，采用收缩核模型，摒弃以往采用的蒸发截面总在颗粒表面的假设，考虑蒸发界面随着干燥过程的变化而向球团内部移动，以球团蒸发面为界，将球团分为蒸发界面外部的干区与蒸发界面内部的湿区两个不同区域。根据质量守恒和能量守恒关系建立单个球团传质和传热的基本方程，进行分析求解。
在干燥过程中，球团中的水分以液态与气态两种形式存在。干燥开始时，球团表面的液态水分不断吸热蒸发成气态，水蒸气向外扩散至空气中。随着干燥过程的进行，当球团内部通过扩散向表面输送的水分不足以维持球团表面的蒸发时，球团表面出现干壳，蒸发界面开始向球团内部转移，球团表面和蒸发界面之间形成了一个含水量较低的准干燥区域，我们把它称为干区。然而蒸发界面内部仍然是一个和初始时刻相比，温度有所升高的原始球团，称之为湿区。
当蒸发界面移到球团中心的时候，球团干燥完成。由于干区考虑传热介质，湿区仅仅考虑传热，而且两个区域共享的蒸发界面的位置随干燥过程不断向颗粒内部推进，因此干燥过程是湿区与干区通过动态蒸发边界相藕合的过程。
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