宝钢集团将1号COREX炉迁建至八一钢铁厂后,八一钢铁决定充分利用当地资源来优化原燃料结构,使得宝钢COREX工艺原有的布料制度无法继续适用,而冶炼过程中布料的好坏直接影响着生产情况,故重新建立针对八一钢铁原燃料特点的布料规律势在必行。作为基础性研究,对入炉物料颗粒的各项物性参数和给定条件下的堆积结构特性的研究对布料规律的探索意义重大。本文以八一钢铁COREX原料(球团矿、焦炭和煤)为研究对象,对不同堆积方案进行了物理实验和数值模拟,为COREX布料规律的探索提供了详细的参考数据,同时为冶金物料的堆积研究提供了经验依据。主要研究内容为:(1)确定了球团矿、焦炭和煤的各项物性参数,包括:粒度分布、表观密度、堆密度、静摩擦系数、恢复系数、弹性模量、剪切模量和泊松比；(2)对三种物料的各种堆积方案(单一粒度单种物料的堆积、多粒度单种物料的堆积、单一粒度多种物料的堆积和多粒度多种物料的堆积)进行了物理实验,获得了各个方案中的料堆休止角和圆筒内空隙度的信息;(3)采用球形颗粒模型构建真实物料颗粒的数学模型,对应实验方案进行DEM模拟,明确了 COREX原料堆积的一般规律,即:颗粒间滚动摩擦系数、粒度分布和物料性质对料堆的休止角及空隙度的影响;(4)采用组合球颗粒模型构建真实物料颗粒的数学模型,结合DEM(离散单元法)模拟与实验,获得多粒度球团矿和焦炭的二元堆积及球团矿、焦炭和煤的三元堆积的料堆休止角及内部空隙度。综上所述,数值模拟和物理实验可以为COREX布料工艺提供有效的参数,对工业生产具有指导性和建设性的辅助意义。