传统环冷机和烧结余热竖罐炉余热回收效率较低,固体颗粒余热锅炉则是一种烧结余热的高效回收方式。由于该工艺料层内综合传热系数影响烧结矿与冷却介质之间的热量传递,同时也影响余热锅炉结构以及相关操作参数,所以,仍需要研究炉体内烧结矿颗粒填充床层与受热面之间的传热问题。目前,关于颗粒堆积填充床换热的试验研究大多都关注流体的加热以及冷却、固体颗粒干燥等过程,针对换热机理和高温颗粒与壁面换热的研究较少。本论文试验研究了烧结矿相关热物性参数,在试验装置上研究了不同工况下填充床颗粒与受热面间的换热系数;通过分析填充床内高温颗粒与受热面的换热过程,建立了对应的传热模型,试验经分析比较,试验数据与传热模型计算结果吻合较好,验证了模型的可靠性。本论文主要结果如下:（1）试验发现烧结矿以及球团矿的热物性参数受到温度变化的影响,热扩散系数以及导热系数都随着温度的升高而降低;比热容随着温度的升高呈现先上升后下降的趋势,在温度区间650℃～700℃时比热容达到最大值,其中烧结矿比热容为1.06J/g·K,球团矿比热容为0.99J/g·K。（2）影响填充床内换热系数的主要因素有颗粒粒径、下移速度、管径等。颗粒下移速度以及管径不变时,同一温度下、颗粒粒径为5mm时,换热系数始终大于颗粒粒径为15mm、25mm时换热系数。表明颗粒粒径越小,单位面积上颗粒与壁面的接触面积比例越大,接触换热系数显著增大,导致总换热系数增大。颗粒粒径及管径不变时,同一温度下、下移速度为1.3mm/s时,换热系数始终大于下移速度为0.8mm/s和0.5mm/s时换热系数。因为下移速度越快,颗粒在填充床内部停留时间越少,管壁周围高温颗粒及时更新,使壁面附近温度边界层的厚度变薄,相应的导热热阻也随之降低,总换热系数变大。颗粒粒径及下移速度不变时,同一温度下管径为22mm时换热系数始终大于管径为34mm和48mm时换热系数。因为管径越小,同样换热面积所需加热流体的体积更少,并且管壁的限制作用会使管内热边界层的厚度减小,总换热系数变大。另外管径越小,颗粒相对于管壁停留时间变短,管壁周围温度边界层变薄,导热热阻降低,总换热系数变大。（3）双根管换热系数大于单根管换热系数。最优工况下,双根管换热系数相比单根管换热系数上涨40%。因为在双根管情况下,床层内颗粒横掠圆管时,后排管受到前排管的扰动,停滞区变小,改善了颗粒流动的情况,换热效果增强,导致换热系数变大。（4）填充床内高温床层与换热壁面的换热机理包含了颗粒相对流换热、气相对流换热以及辐射换热三部分。颗粒相对流换热由两部分组成,一为颗粒相与壁面的接触换热,二为颗粒相内部温度边界层的非稳态导热过程,两者共同作用。起主导作用的参数主要有颗粒停留时间、填充床等效导热系数、温度等。（5）对各组份换热系数及总换热系数分析得知,温度边界层中的导热热阻1/hec是影响总换热系数的主要因素。颗粒与壁面的换热系数hpw是填充床向壁面传热的主要控制机制。（6）本论文根据理论推导建立了填充床内换热模型。热态试验测量值可以完全落入计算模型预测值的±20%的偏差包络线内,表明本论文的模型可靠。