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题名工艺因素对铁矿粉流态化还原效果影响的模拟研究
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作者
黄金玉
胡明伟
窦安南
朱国民
徐其言
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机构
安徽工业大学冶金工程学院
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出处
《安徽工业大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第3期233-241,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51974001,51704003)
NSFC–新疆联合基金项目(U2003124)
安徽省高校优秀人才项目(gxyq2019016)。
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文摘
以高压循环流化床为原型,建立流化床内管几何模型,综合考虑颗粒间传热传质和化学反应特征,以金属化率和反应平衡时间为评价指标,采用Barracuda软件模拟分析还原温度、矿粉粒径、还原气氛等工艺因素对铁矿粉流态化还原的影响,确定铁矿粉流态化还原的最佳方案;采用扫描电镜表征铁矿粉的微观形貌,探讨工艺因素对铁矿粉流态化还原和黏结的机理。结果表明:铁矿粉粒径为[0.150,0.180)mm时,还原温度在573~1173 K范围,升高温度有利于提高铁矿粉的金属化率和颗粒纵向速度、缩短反应平衡时间,但温度过高颗粒纵向速度降低,这是由于铁晶须相互勾连形成团聚,抑制铁矿粉流化;温度为973 K时,铁矿粉粒径在[0.080,1.000)mm范围,减小粒径可增大铁矿粉的比表面积,有利于提高铁矿粉的金属化率,但铁矿粉粒径过小颗粒堆积不易流化;还原气氛为(H_(2)+CO)的条件下,纯H_(2)的还原效率优于CO,但增加CO的含量利于减少水蒸气的生成,提高铁矿粉的流化性能。气体线速度为0.6 m/s、压力为0.2 MPa条件下,流态化还原铁矿粉的最佳工艺参数为还原温度973 K、粒径[0.150,0.180)mm、还原气氛70%H_(2)+30%CO。
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关键词
数值模拟
流化床
铁矿粉
还原机理
黏结机理
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Keywords
numerical simulation
fluidized bed
iron ore powder
reduction mechanism
bonding mechanism
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分类号
TF552
[冶金工程—钢铁冶金]
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