Термодинамічна оцінка відновлення частинок руди оксиду заліза у високотемпературній трубчастій печі

Завантажити цитату
https://doi.org/10.1080/03019233.2018.1498762
CrossMark

Дослідницькі статті

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Цитати
Метрики
Ліцензування
Передруки та дозволи
PDF

АНОТАЦІЯ

Плавлення та відновлення дрібнодисперсних частинок залізної руди в газовому середовищі циклону, що виплавляє HIsarna, є критично важливою темою, але в даний час доступна дуже обмежена інформація, за винятком деяких експериментальних даних із високотемпературної трубчастої печі (HTDF). Ця робота обговорює стан рівноваги реакції залізної руди в середовищі HTDF шляхом термодинамічних розрахунків для посилення розуміння процесу Ісарна. Межа припинення відновлення частинок руди була оцінена в розрахунку для термічного розкладання та відновлення топохімічного газу. Результати теоретичного розрахунку порівнюються з експериментальними даними попередніх досліджень. Крім того, теоретично оцінювали варіації складу шлаку та валентних станів заліза, щоб зрозуміти вплив значення коефіцієнта після згоряння та співвідношення водень/вуглець на рівноважний стан частинок руди у відновлювальному газі.

Вступ

Термодинамічний розрахунок

Для оцінки стану рівноваги реакційної системи, що складається з гематитової руди та газу, використовується програмне забезпечення FactSage 7.0. У цьому дослідженні змодельована гематитова руда встановлюється із вмістом Fe2O3 96,163 мас.% (Табл. 1) на основі посилання [4]. Це кисла залізна руда завдяки більшому вмісту силікатних утворень порівняно з кальцією. Для вивчення поведінки плавлення та відновлення руди гематиту був розроблений склад газу відповідно до експериментальних умов Qu et al. [4]. Відновні гази з шести різних складів були введені в поточне дослідження. Як показано в таблиці 2, завжди можна знайти два гази з однаковим значенням ПЛР, маючи різні концентрації водню. Під час розрахунку ми припускаємо, що система містить 100 грамів гематитової руди та інертного або відновлюючого газу, що в 100 разів перевищує вагу руди як початковий стан. Причиною утримання такого високого вмісту газу є те, що кількість подаваного газу в HTDF становить кілька літрів на хвилину, тим часом кількість частинок живильної руди в HTDF становить близько мг хв -1. Для моделювання реакції в HTDF необхідна низька концентрація гематитової руди в системі.