烧结混合料的制粒效果决定着料层的透气性和均匀性，因而对混合料成分偏析和粒径范围进行合理控制，有利于改善烧结矿的质量和产量。近年来，细粒度精矿粉、疏松褐铁矿粉等在烧结原料中的占比逐渐提高＇而传统的圆筒制粒机在大负荷处理此类矿种时存在严重的成分与粒度偏析以及圆筒内壁结垢等问题，降低了制粒工序效率，恶化了烧结矿质量，增加了生产成本。鉴于此，作者提出了新增圆筒轴向受力与径向受力相结合的卧式高剪切制粒工艺，通过把颗粒的二维受力转变为三维受力，从而达到提高混匀效果，促进颗粒长大，增加准颗粒强度的目的［２＿４］。此外，剪切刀还能有效去除圆筒内壁上的结垢，使设备具有自清洁的能力。为了探明高剪切型制粒工艺中颗粒的运动状态以及操作参数对制粒效果的影响，本文从物理实验和数值模拟两方面展开研究。

首先采用物理实验研究剪切刀转速和制粒时间对准颗粒粒度分布及料层透气性等参数的影响。结果表明，制粒时间为５￣１５ｍｉｎ时，３￣８ｍｍ范围内的准颗粒较多，且粒度相对均匀。随着制粒时间的增加，准颗粒粒度以及粒径范围逐渐增大，制粒时间达到３（Ｔ４０ｍｉｎ时，各粒级颗粒质量分数变化不大，制粒达到平衡状态。生料层透气性（ＪＴＯ）变化趋势与粒度变化类似，也随制粒时间先增加后达到平衡。与圆筒制粒机相比，高剪切制粒机的准颗粒平均粒度较大，制粒的效果更好。此外，转速越高，物料碰撞频率越高，颗粒长大的动力学条件越好，因而其长大速度越快。随着转速的增加，料层透气性的增长趋势加快，并且粒度分布以及ＪＰＵ达到平衡的时间越短。

其次，为了从微观颗粒尺度理解高剪切制粒过程中颗粒的运动及粘结行为，并更好地解释实验中的宏观现象，本文采用离散单元法（ＤＥＭ）研究混匀和制粒阶段颗粒在高剪切状态下的运动行为，并与传统的圆筒制粒机对比。结果表明，颗粒在圆筒混料机轴向上的混合存在明显的分界，不利于混合料颗粒的成分及粒度的均匀混合，而高剪切制粒机中颗粒在圆筒轴向上的混合更加均匀，减少了准颗粒中的成分偏析。湿颗粒状态下颗粒的运动速度小于干颗粒，说明颗粒的聚结降低了整体颗粒的速度。此外，随着含水率的提高，颗粒间的液桥力随之增大，进一步导致颗粒间的配位数和平均粘附颗粒数量的显著增大，促进形核颗粒粘附

其周围的粘附粒子，进而长大成准颗粒。本文通过对新型高剪切制粒工艺的研究，有助于加深对高剪切条件下颗粒的运动与聚结长大行为的认识，为铁矿石高效制粒工艺的开发提供理论基础和科学指导。