氫氣直接還原豎爐還原段內(nèi)溫度場及流場研究.pdf

1、傳統(tǒng)高爐煉鐵具有能耗高、污染嚴(yán)重、流程長等特點(diǎn)，非高爐煉鐵如直接還原煉鐵可以擺脫對焦炭的依賴，是一種短流程煉鐵的良好工藝。發(fā)展電爐煉鋼需要高質(zhì)量的廢鋼，直接還原鐵為豎爐煉鐵的產(chǎn)物，是廢鋼的良好替代品。
　　對現(xiàn)有的豎爐煉鐵工藝進(jìn)行研究，主要是對MIDREX工藝進(jìn)行了大量研究，針對豎爐內(nèi)氣流分布規(guī)律和反應(yīng)熱力學(xué)問題進(jìn)行了分析探討。主要對氫氣理論最小需求量、標(biāo)準(zhǔn)自由能、平衡常數(shù)、熱平衡進(jìn)行了理論計(jì)算，推導(dǎo)出物料豎直方向、垂直爐壁方向的

2、壓力和不同化學(xué)反應(yīng)階段還原段內(nèi)氫氣和物料的溫度分布式。
　　根據(jù)MIDREX豎爐模型，采用ANSYS軟件建立還原段模型，選用FLUENT對還原段內(nèi)氣固相傳熱進(jìn)行了仿真模擬，得到了還原段內(nèi)溫度分布、氣體速率和礦石屬性的變化。
　　利用FLUENT對還原段內(nèi)流場進(jìn)行模擬，模擬中把礦料看成多孔介質(zhì)，主要從爐頂壓強(qiáng)、爐頂直徑、氫氣入口溫度、氫氣通入量4個(gè)方面進(jìn)行研究。采用響應(yīng)曲面法找到各變量間的關(guān)系，根據(jù)爐頂壓強(qiáng)、還原段入口速度與爐