罐式还原过程的数学模型研究
发布时间：2021-03-31 23:27
我国煤炭资源丰富，为发展煤基工艺提供了条件。直接还原炼铁属于非高炉炼铁，有着很多潜在的优势，近年来受到越来越多的重视。隧道窑罐式法是用于高附加值的粉末冶金，还原产物直接还原铁（海绵铁）可作为冶炼高附加值特种钢的重要原料。反应罐直接直接还原过程中包含有许多的化学反应，这些反应同时发生，相互耦合、影响，使得反应体系变得十分复杂。本文建立一维非稳态数学模型，采用控制容积积分法（显示格式）进行方程离散，通过C语言进行编译，利用模型对罐式反应实验过程进行数值模拟，对整个反应过程的气体在矿物层中的质量传递、矿物层中的热量传递、矿物层中的反应速率变化、铁矿层的质量变化进行了描述。通过模型计算，得出如下结论：（1）由一维非稳态数学模型对反应罐直接还原实验进行模拟，计算得到的温度场和铁精矿粉的还原度与实验值吻合较好，该模型可以比较准确描述反应罐直接还原实验过程。（2）罐式还原实验过程的数值计算表明，该反应过程中在靠近铁精矿粉层内侧的半焦层与靠近铁精矿粉层外侧的半焦层的化学反应热量与导热量的比值在0.60.9之间，碳的化学反应（碳的气化反应和水煤气反应）热量与导热量数量级是相当的，碳...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化铁直接还原标准气相分压图
图 1.2 未反应核模型-固（未反应核模型）反应过程机理：反应气体穿过气相边界层的体穿过多孔产物层的内扩散，反应物气体在未反应核表面上的吸，产物气体从未反应核表面脱附，产物气体穿过多孔产物层的内过气相边界层的外扩散。还原的研究现状还原的动力学研究现状十世纪五六十年代，研究者对固体碳还原铁的氧化物的动力学与大量研究，热失重的方法被人们应用，对加热-还原-冷却的实际[24]，铁氧化物、含铁粉尘以及磁铁矿和赤铁矿等被非焦煤(包括、无烟煤)、石墨、焦炭、半焦、木炭和其他类型的固体碳还原的改变反应温度、反应时间、还原剂的种类、是否与碳混合、碳矿
TFe FeO SiO2CaO MgO66.40 28.10 4.06 1.01 0.44.2 半焦粉工业分析化学成分/%FCad Ad Vdaf St，ad73.45 10.54 16.51 16.51 2.3 反应罐中固体颗粒基本物理参数铁矿石颗粒 半焦粉颗粒 反应度/m-3平均直径/m 形状因子 数密度/m-3平均直径/m 形状因子 孔隙2×10103.95×10-51.75 1.61×1096.9×10-41.37 0.4完成本实验所需仪器主要如下：硅碳棒加热的箱式电阻炉。
本文编号：3112259
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化铁直接还原标准气相分压图
图 1.2 未反应核模型-固（未反应核模型）反应过程机理：反应气体穿过气相边界层的体穿过多孔产物层的内扩散，反应物气体在未反应核表面上的吸，产物气体从未反应核表面脱附，产物气体穿过多孔产物层的内过气相边界层的外扩散。还原的研究现状还原的动力学研究现状十世纪五六十年代，研究者对固体碳还原铁的氧化物的动力学与大量研究，热失重的方法被人们应用，对加热-还原-冷却的实际[24]，铁氧化物、含铁粉尘以及磁铁矿和赤铁矿等被非焦煤(包括、无烟煤)、石墨、焦炭、半焦、木炭和其他类型的固体碳还原的改变反应温度、反应时间、还原剂的种类、是否与碳混合、碳矿
TFe FeO SiO2CaO MgO66.40 28.10 4.06 1.01 0.44.2 半焦粉工业分析化学成分/%FCad Ad Vdaf St，ad73.45 10.54 16.51 16.51 2.3 反应罐中固体颗粒基本物理参数铁矿石颗粒 半焦粉颗粒 反应度/m-3平均直径/m 形状因子 数密度/m-3平均直径/m 形状因子 孔隙2×10103.95×10-51.75 1.61×1096.9×10-41.37 0.4完成本实验所需仪器主要如下：硅碳棒加热的箱式电阻炉。
本文编号：3112259
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