【摘 要】
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熔融还原作为新兴的炼铁方法,在环境保护日趋得到重视的今天,具有旺盛的生命力与研究开发价值.该文以COREX二步法熔融还原工艺中预还原竖炉为研究对象,通过冷态模型实验和数
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熔融还原作为新兴的炼铁方法,在环境保护日趋得到重视的今天,具有旺盛的生命力与研究开发价值.该文以COREX二步法熔融还原工艺中预还原竖炉为研究对象,通过冷态模型实验和数值模拟方法对炉内的流动、传热、传质及反应等现象进行了研究和解析.COREX法熔融还原工艺主要由预还原工艺主要由预还原竖炉和熔化气化炉两部分组成.由于在竖炉预还原阶段将铁氧化物还原至金属化率90%以上,因此该阶段内的炉况运行情况关系到整个流程的生产效益.作为气固逆流式反应器,坚炉内铁氧化物的还原情况与炉内还原气的流动状态息息相关.为了更好地描述炉内气体运行机制,该文采用二维冷态模型对填充床内气体流动和压力分布进行实验研究,同时由SIMPLE方法求解Ergun矢量方程数值模拟填充床内气流速度场及压力场.研究结果表明数值计算与实验研究结果能够较好地吻合,床内等压线与气体流域成正交关系.同时了为给COREX工艺引进提供定量分析的手段,通过综合考虑COREX工艺预还原竖炉中的流体流动、传热、传质和反应动力学等过程,建立了二维柱坐标体系下预还原竖炉操作过程数学模型.由模型计算出COREX工艺典型操作条件下的各过程变量在炉内的二维分布,研究了不同操作条件对生产的影响.
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