一、烧结料层结构的物性参数
在研究烧结料层气流阻力时均涉及到料层结构的物性参数，它的改善对降低料层气体阻力有很大的作用。这些参数主要有料粒的平均直径d、形状系数Ф及料层的气孔率ε.
（一）料粒的平均直径
烧结原料是由不同粒级的颗粒组成，必须找出一个有代表性的尺寸来表达它们的大小，有以下几种方法：
(4)中位数,它是占混合料重量一半时对应的颗粒尺寸。通常需要用作图的方法求出。其中G为试样总质量,gt为某一粒级的试样质量的百分数,di为某一粒级的试样颗的直径。
人们最习惯使用加权算术平均值，它真实的反映客观规律。但在研究散料气体阻力时大多采用加权调和平均值，因为一些散料气体力学方程的dp的含义完全符合加权调和平坶值的概念，亦即方程式本身已经规定了的。图1示出阻力系数与调和平均值的关系要比算术平均值更相适应。调和平均值最靠近细粒度一端，而影响料层透气性的主要因素是细粒度部分的含量。因此采用调和平均值就能更好地反映宏观规律性。由此可以说明，要减少料层阻力除了将各粒级普遍增大外，降低混合料中的细粒部分是最有效的办法。[next]
（二）料粒的形状系数
料粒的形状系数Ф是指与料粒同体积的球体的表面积和料粒本身实际表面积的比值，即
Ф=S球/S料粒 (4)
但实验指出，除了料粒的形状外，它的表面结构及粗糙度的影响也很大，所以实际上应表达如下式：
Ф=ФG×a
式中 a———粗糙度系数；
ФG———几何形状系数。
（三）料层的孔隙率
均匀料粒可能的堆积形式和相应的孔隙率，及参考图2.
常见的堆积方式(Ⅰ),(Ⅳ)或两者混合,(Ⅱ)和(Ⅲ)由于堆积条件复杂不常见于实际中。根据球团矿10个数据的平均实测值为0.478,它与最疏松排列简单立方体的理论计算值0.4764很接近。但由于震实程度的不同则出现在0.2595及0.4764之间，其平均值在0.3680这正好是一些实测数据的另一个稳定值0.37.烧结矿由于它的形状不那么规则，因而更倾向形成简单立方体排列，它们也有两种水平的稳定值，一般在0.5～0.53;在震实的条件下可能降低到0.43～0.46.
在两种粒度不同配比下的孔隙率则可见C.F.弗纳斯(Furnas)曲线及实测的烧结矿曲线，见图3
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从图可知：
1)dm/dk愈小，即细粒与粗粒直径相差很远，孔隙率ε变化很陡峭；
2)dm/dk比例固定时，当粗粒dk质量占总量的60～70%时, ε有最小值；
3)ε取决于粗粒的堆积方式，在不震动的堆积条件下，一般都以简单的立方体形式排列，如料层震动，则孔隙率变小。
多种粒级配合时的孔隙率变化规律可从图4的三元图得到说明。
其规律性力：
1)以最粗及最细两级之间的相互作用为主，并遵循两级颗粒配比时所呈现的规律。
2)中间级颗粒的增加引起孔隙率的增大，而不改变两级颗粒配比时的基本规律；
3)粗略地说，可以按67:33的比例将所有粒级分成粗细两级，仍然会呈现出上述两级配比时的倾向性。
料层气孔率还受容器的大小的影响。图5出容器直径(D)与料粒直径(d)的影响。要消除容器的边缘效应，至少使D/d=10,最好是20.
烧结料层结构物性参数的变化
孔隙率ε是决定床层结构的重要因素，它对气体通过料层的压力降，床层的有效导热系数及比表面积都有重大的影响。影响ε的主要因素是颗粒的形状、粒度分布、比表面粗糙度及充填方式等等，这类因素可以近似地综合表示为颗粒的形状系数Ф对ε的影响。同时烧结过程中燃料的燃烧及料层收缩对ε的变化都是十分重要的。
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