气基直接还原竖炉生产过程的数值模拟研究

摘要

为了模拟直接还原竖炉的生产过程,建立了气固化学反应模型,通过计算流体动力学对竖炉还原段进行模拟计算.含铁原料的还原反应采用三界面未反应核模型.结果表明:当还原气体为纯氢气时,含铁原料下降约0.42m即可完全变成Fe3O4,下降约0.82m即可完全变成FeO,含铁原料下降约3m时,已基本被还原成Fe;当还原气体为纯一氧化碳时,含铁原料下降约0.8m即可完全变成,下降约2m即可完全变成FeO,含铁原料下降约3m时,已基本被还原成Fe;还原气的温度及颗粒直径对还原率及化学反应速率有较大影响,通过模拟可知:还原气温度越高,颗粒直径越小化学反应速率越快.通过对还原竖炉生产过程进行数值模拟,对实际生产中提高海绵铁的产量有指导意义.