我国经济步入新常态后,钢铁企业对铁矿资源的高效利用和运行操作的挖潜升级工作更为重视。铁矿粉烧结布料是铁矿粉烧结工艺生产过程的重要环节,布料对原料的优化利用和烧结矿产量和质量的提升具有极大的影响。布料操作中原料颗粒的行为描述和布料器的优化问题是研究的重点。本文以烧结布料过程为研究对象,结合烧结原料特性及运行工况分析不同布料器模型下原料颗粒分布状态,建立了圆辊九辊、圆辊反射板、宽皮带九辊和宽皮带反射板四种布料器模型,采用离散元法仿真烧结布料过程。主要内容如下:(1)结合烧结原料特性,重点考察了三类原料颗粒:铁矿粉、熔剂和燃料。对颗粒仿真参数标定用的圆筒模型进行了优化,确定了合适的粒径、圆筒直径与高度的比值为1:24:96。对于弹粘性颗粒,选用JKR模型,并通过颗粒标定的安息角来获得JKR模型中的表面能。(2)针对铁矿粉、熔剂和燃料,仿真分析了原料布料过程颗粒行为,探索了布料过程多种颗粒的演进过程描述。在同一种布料器和运行工况相同的条件下,对比分析了仿真原料为种类不同单一粒径、种类相同多个粒径和种类不同且粒径不同三类原料在布料器作用下颗粒分布状态。仿真建模表明:采用多种物料多个粒径的方案获得的颗粒分布更具有合理性。(3)建立了九辊圆辊、九辊反射板、宽皮带九辊和宽皮带反射板四种布料器模型,设计了模型优选仿真方案。基于正交设计构建了模型优选方案,方案综合布料器类别和运行工况参数。以上下层无量纲平均直径作为优选准则,结果表明:布料器类别和台车移动速度对原料的偏析分布影响最大,九辊或反射板倾角及九辊转速影响次之,圆辊或宽皮带辊转速影响最小;在布料器为宽皮带反射板布料器,反射板倾角36°,宽皮带辊转速为61.3rpm,台车移速为0.06m/s时,上下层无量纲平均直径差值最大,为0.46,即此种布料器和运行工况下物料偏析值最大。四种布料器优选为:宽皮带反射板布料器在反射板倾角为36°时0.38,物料粒径偏析效果最好,但物料表面的平整度最低,九辊圆辊粒径偏析值最差,无量纲平均直径上下层差值为0.32,但物料的平整性是最好的。本文运用离散元素法对烧结布料过程进行建模,结合原料特性利用EDEM开展仿真和布料器的优选。建立的多种类颗粒布料和模型优化方法,有助于钢铁生产过程的资源高效利用和生产操作的优化。