發(fā)布時間：2021-03-31 23:27

　　我國煤炭資源豐富，為發(fā)展煤基工藝提供了條件。直接還原煉鐵屬于非高爐煉鐵，有著很多潛在的優(yōu)勢，近年來受到越來越多的重視。隧道窯罐式法是用于高附加值的粉末冶金，還原產(chǎn)物直接還原鐵（海綿鐵）可作為冶煉高附加值特種鋼的重要原料。反應(yīng)罐直接直接還原過程中包含有許多的化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)同時發(fā)生，相互耦合、影響，使得反應(yīng)體系變得十分復(fù)雜。本文建立一維非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，采用控制容積積分法（顯示格式）進(jìn)行方程離散，通過C語言進(jìn)行編譯，利用模型對罐式反應(yīng)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，對整個反應(yīng)過程的氣體在礦物層中的質(zhì)量傳遞、礦物層中的熱量傳遞、礦物層中的反應(yīng)速率變化、鐵礦層的質(zhì)量變化進(jìn)行了描述。通過模型計算，得出如下結(jié)論：（1）由一維非穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型對反應(yīng)罐直接還原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，計算得到的溫度場和鐵精礦粉的還原度與實(shí)驗(yàn)值吻合較好，該模型可以比較準(zhǔn)確描述反應(yīng)罐直接還原實(shí)驗(yàn)過程。（2）罐式還原實(shí)驗(yàn)過程的數(shù)值計算表明，該反應(yīng)過程中在靠近鐵精礦粉層內(nèi)側(cè)的半焦層與靠近鐵精礦粉層外側(cè)的半焦層的化學(xué)反應(yīng)熱量與導(dǎo)熱量的比值在0.6⁰.9之間，碳的化學(xué)反應(yīng)（碳的氣化反應(yīng)和水煤氣反應(yīng)）熱量與導(dǎo)熱量數(shù)量級是相當(dāng)?shù)模?.. 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氧化鐵直接還原標(biāo)準(zhǔn)氣相分壓圖

圖 1.2 未反應(yīng)核模型-固（未反應(yīng)核模型）反應(yīng)過程機(jī)理：反應(yīng)氣體穿過氣相邊界層的體穿過多孔產(chǎn)物層的內(nèi)擴(kuò)散，反應(yīng)物氣體在未反應(yīng)核表面上的吸，產(chǎn)物氣體從未反應(yīng)核表面脫附，產(chǎn)物氣體穿過多孔產(chǎn)物層的內(nèi)過氣相邊界層的外擴(kuò)散。還原的研究現(xiàn)狀還原的動力學(xué)研究現(xiàn)狀十世紀(jì)五六十年代，研究者對固體碳還原鐵的氧化物的動力學(xué)與大量研究，熱失重的方法被人們應(yīng)用，對加熱-還原-冷卻的實(shí)際[24]，鐵氧化物、含鐵粉塵以及磁鐵礦和赤鐵礦等被非焦煤(包括、無煙煤)、石墨、焦炭、半焦、木炭和其他類型的固體碳還原的改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、還原劑的種類、是否與碳混合、碳礦

TFe FeO SiO2CaO MgO66.40 28.10 4.06 1.01 0.44.2 半焦粉工業(yè)分析化學(xué)成分/%FCad Ad Vdaf St，ad73.45 10.54 16.51 16.51 2.3 反應(yīng)罐中固體顆�；疚锢韰�(shù)鐵礦石顆粒 半焦粉顆粒 反應(yīng)度/m-3平均直徑/m 形狀因子 數(shù)密度/m-3平均直徑/m 形狀因子 孔隙2×10103.95×10-51.75 1.61×1096.9×10-41.37 0.4完成本實(shí)驗(yàn)所需儀器主要如下：硅碳棒加熱的箱式電阻爐。


本文編號：3112259