厚渣層鐵浴熔融還原的物理模擬研究.pdf

1、厚渣層鐵浴熔融還原法是一種通過增加渣層厚度來延長(zhǎng)爐料與熔池還原區(qū)域的接觸時(shí)間并使反應(yīng)器的氧化區(qū)與還原區(qū)隔離，從而提高鐵氧化物的還原效率并降低煤耗的熔融還原工藝。
　　本文以鐵鋁共生礦的熔融還原流程為例，對(duì)該流程的預(yù)還原單元、終還原單元以及煤氣改質(zhì)單元進(jìn)行了物料平衡與熱平衡的計(jì)算，并以物料衡算的結(jié)果為依據(jù)設(shè)計(jì)應(yīng)用于該工藝流程的厚渣層鐵浴熔融還原反應(yīng)器。根據(jù)厚渣層冶煉的特點(diǎn)，該反應(yīng)器共設(shè)計(jì)了上、中、下三層側(cè)吹噴槍和可變換不同布置方式的

2、底吹系統(tǒng);另外，本文以相似原理為理論依據(jù)建立了相應(yīng)的物理模型，對(duì)該模型內(nèi)流體的混合特性進(jìn)行了物理模擬研究。本實(shí)驗(yàn)以正交試驗(yàn)的方式考察了在多種噴吹布置下側(cè)槍的操作參數(shù)對(duì)熔池混勻時(shí)間的影響規(guī)律，并通過極差分析和方差分析得到了各噴吹布置下的最佳工藝組合。
　　通過對(duì)上述內(nèi)容的研究，得到如下主要結(jié)論:
　　(1)當(dāng)噴吹布置為純側(cè)吹時(shí)，混勻時(shí)間隨著中槍角度、中槍水平插入深度和下槍角度的增加而減小，隨著下槍水平插入深度的增加混勻時(shí)間出現(xiàn)

3、先減小后增大的趨勢(shì)。
　　(2)當(dāng)噴吹布置加入單孔底吹后，中槍角度、深度以及下槍角度的極差值與純側(cè)吹相比都明顯減小，其中中槍角度與深度對(duì)混勻時(shí)間的影響相對(duì)較弱;同時(shí)由于下槍噴吹流量的減小，下槍插入深度的極差值顯著增加。
　　(3)在多孔底吹布置中，雙孔底吹的混勻時(shí)間總體上要小于四孔底吹的混勻時(shí)間;當(dāng)?shù)讟寚娮鞌?shù)目相同時(shí)，非對(duì)稱條件下的混勻時(shí)間總體上要小于對(duì)稱條件下的混勻時(shí)間。
　　(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中六種噴吹布置下最優(yōu)工藝組