气固传热是烧结矿竖式冷却余热回收工艺的关键性问题之一。采用实验、数值模拟等手段,前人研究了烧结矿进口温度、气固比等操作参数对于气固传热的影响。这些研究针对特定的模型或装置,其结论不具有普遍性。现有关于烧结矿与空气之间的传热系数,多为面积传热系数,或是误差较大,不适用于工程。料层内气流分布均匀是一维气固传热模型建立的前提,而关于料层内部气流分布与压力分布之间的关系,缺乏一般性的认识。为此,本文采用压力线、流线图,分析了烧结矿散料床内气体流动的一般规律及其与阻力损失之间的关系,为一维气固传热模型的建立提供了理论依据。建立了适用于工程装置的一维气固传热模型,并基于烧结矿竖式冷却余热回收工程装置的运行数据,给出了烧结矿与空气之间的体积传热系数的计算公式。采用解析的方法,研究影响烧结矿与空气之间换热的主要规律;研究不同气固比条件下,烧结矿及空气温度沿料层高度的分布情况,并给出烧结矿与空气温度场之间的协同随气固水当量比的变化,确定最佳气固水当量比的值。根据以上的研究,得出如下结论:(1)由运行数据得到竖式散料床内烧结矿与空气之间的体积传热系数的经验公式如下:Nu=162.6Rep0.541Pr0.4其中:0.674≤Pr≤0.688,502.6≤Rep≤2056.2。(2)同一截面,如果存在压力梯度,则必定存在着气流的偏析,但是存在气流的偏析却不一定存在压力梯度。以压力分布来分析气流分布时,应特别注意分析料层内部孔隙率的分布情况。对于未筛分烧结矿而言,壁面效应忽略不计。(3)烧结矿及空气的温度效率随着传热单元数的增加而增加,空气的温度效率随着气固水当量比的增加而减小,烧结矿的温度效率随着气固水当量比的增加而增加。烧结矿竖式散料床的传热有效度随着传热单元数的增加而增加。(4)不同气固水当量比条件下,料层高度方向的气固温度变化趋势不同。空气水当量大于烧结矿水当量时,气固热交换主要集中在上部料层;空气水当量小于烧结矿水当量时,气固热交换主要集中在下部料层;当气固水当量相等时,气固热交换均匀发生在每个料层高度截面。气固水当量比为1时,烧结矿与空气之间温度场的协同最好,传热性能最佳。