钢铁企业节能减排迫在眉睫,降低各生产工序的能耗,是提升市场竞争力的核心技术问题。钢铁生产过程中烧结矿冷却工序产生的二次能源是钢铁企业节能减排的重点研究对象之一,因此,论文的选题具有重要的理论意义和工程实用价值。首先,对环冷机和旋冷机的冷却过程从热学角度进行了理论分析,分别建立了热平衡、火用平衡和熵产模型。其次,针对国内某钢厂435m2烧结环冷机进行热学计算,以热效率、火用效率、最小熵产为评价指标,分析了环冷机漏风、冷却风温度冷却风量和烧结矿终点温度对环冷机冷却效果的影响规律,获得了环冷机的最佳工况参数,计算表明:当烧结矿终点温度控制在700℃,冷却风温控制在100℃,冷却风量控制在550000Nm3·h-1时,环冷机冷却效果最佳;同时对435m2环冷机的漏风问题提出了改进措施。最后,采用与环冷机相同的分析方法对配置集气罩密封活动挡板装置的旋冷机进行了热学分析,计算表明:当烧结矿终点温度控制在800℃,冷却风温控制在110℃,单台鼓风机风量控制在600000Nm3·h-1时,旋冷机冷却效果最佳。烧结冷却机的热学优化分析结果,可为烧结工序升级改造及优化运行提供理论依据,冷却机改进措施及新工艺的提出可为钢铁工业的深度节能减排提供技术储备。