發(fā)布時(shí)間：2021-01-11 03:13

　　高爐煉鐵工藝的發(fā)展由于流程長(zhǎng)、對(duì)焦炭依賴性高、貧雜資源適應(yīng)性差而受到制約,其焦化、燒結(jié)、球團(tuán)等原料制備工藝中產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題也日益突出。因此,以非結(jié)焦煤為能源的非高爐煉鐵技術(shù)成為鋼鐵界的研究熱點(diǎn)。閃速煉鐵工藝即為近年來(lái)提出的一種新型非高爐煉鐵技術(shù),與高爐工藝相比,閃速爐中沒(méi)有固體爐料的壓迫作用,無(wú)法發(fā)生像高爐爐缸內(nèi)死料柱根部與鐵水之間的滲碳反應(yīng),最終滲碳量難以預(yù)料。因此,有必要針對(duì)其中的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)深入的解析。本文利用高溫電阻爐,在1550℃條件下模擬焦炭在鐵水中的溶解過(guò)程,分析了焦炭在鐵水中溶解的動(dòng)力學(xué)機(jī)理;通過(guò)高溫實(shí)驗(yàn)?zāi)M鐵水流經(jīng)焦炭床過(guò)程,分析了焦炭床內(nèi)鐵水滲碳行為;基于Ansys Fluent建立瞬態(tài)三維數(shù)學(xué)模型,模擬鐵水在焦炭床內(nèi)的滴落和滲碳行為,研究焦炭粒徑和填充床高度對(duì)碳遷移行為的影響,并與高溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明:（1）在自然對(duì)流下焦炭的溶解速率系數(shù)k主要受固體附近液體邊界層的傳質(zhì)控制;（2）焦炭灰分成分是影響焦炭溶解的關(guān)鍵因素,在同一實(shí)驗(yàn)條件下不同焦炭的溶解速率系數(shù)k存在較大差異,依次為7.98×10.6m/s（焦炭1、Si含量相對(duì)較低）、5.17×10-... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１世界直接還原鐵產(chǎn)量變化??

（１）?Ｍｉｄｒｅｘ工藝是美國(guó)Ｍｉｄｒｅｘ公司于１９６８年首先提出的，該工藝是將催化??裂化后的天然氣送入豎爐，并作為還原氣體與鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)制取直接還原??鐵，故被稱為豎爐直接還原法。該工藝的典型流程如圖２．２所示，主要由豎爐和氣??體循環(huán)系統(tǒng)組成。??１氣天ｆ氣?氣體循環(huán)系統(tǒng)?１??ｐＸ－?Ｊｐ?ｉＤ?壓機(jī)????＾?ｒＴＫＯｂ?豎爐??Ｖ?￥ｉ５，１??Ｉ?ＭＡＴ?ＷＪＬ??ｉ纖｜：｜ｐ酸??ｉｓ＊?換：ｒ?＾ｐ｜?ｉａｍｖｉ??ｖ?＇■?Ｕｕ？直接還原鐵??圖２．２?Ｍｉｄｒｅｘ工藝流程圖??還原過(guò)程在豎爐中完成，豎爐屬于對(duì)流移動(dòng)床反應(yīng)器，主要分為預(yù)熱段、還??原段和冷卻段三部分。在預(yù)熱段內(nèi)，高溫的還原氣對(duì)鐵礦石完成預(yù)熱過(guò)程。在還??原段內(nèi)，隨著鐵礦石的下降，爐內(nèi)溫度也越來(lái)越高，鐵礦石還原反應(yīng)愈激烈，迅??速生成海綿鐵。在冷卻段內(nèi)，由一個(gè)冷卻氣洗滌器和冷卻氣加壓機(jī)形成一股自上??而下的冷卻氣流，使海綿鐵冷卻至環(huán)境溫度后排出［２７］。??（２）?ＨＹＬ－ＩＩＩ工藝是以天然氣和水蒸氣為原料制取還原氣，然后在豎爐內(nèi)與??鐵礦石作用

（１）?Ｍｉｄｒｅｘ工藝是美國(guó)Ｍｉｄｒｅｘ公司于１９６８年首先提出的，該工藝是將催化??裂化后的天然氣送入豎爐，并作為還原氣體與鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)制取直接還原??鐵，故被稱為豎爐直接還原法。該工藝的典型流程如圖２．２所示，主要由豎爐和氣??體循環(huán)系統(tǒng)組成。??１氣天ｆ氣?氣體循環(huán)系統(tǒng)?１??ｐＸ－?Ｊｐ?ｉＤ?壓機(jī)????＾?ｒＴＫＯｂ?豎爐??Ｖ?￥ｉ５，１??Ｉ?ＭＡＴ?ＷＪＬ??ｉ纖｜：｜ｐ酸??ｉｓ＊?換：ｒ?＾ｐ｜?ｉａｍｖｉ??ｖ?＇■?Ｕｕ？直接還原鐵??圖２．２?Ｍｉｄｒｅｘ工藝流程圖??還原過(guò)程在豎爐中完成，豎爐屬于對(duì)流移動(dòng)床反應(yīng)器，主要分為預(yù)熱段、還??原段和冷卻段三部分。在預(yù)熱段內(nèi)，高溫的還原氣對(duì)鐵礦石完成預(yù)熱過(guò)程。在還??原段內(nèi)，隨著鐵礦石的下降，爐內(nèi)溫度也越來(lái)越高，鐵礦石還原反應(yīng)愈激烈，迅??速生成海綿鐵。在冷卻段內(nèi)，由一個(gè)冷卻氣洗滌器和冷卻氣加壓機(jī)形成一股自上??而下的冷卻氣流，使海綿鐵冷卻至環(huán)境溫度后排出［２７］。??（２）?ＨＹＬ－ＩＩＩ工藝是以天然氣和水蒸氣為原料制取還原氣，然后在豎爐內(nèi)與??鐵礦石作用


本文編號(hào)：2969964