Detailed Modeling of the Direct Reduction of Iron Ore in a Shaft Furnace.
Detailed Modeling of the Direct Reduction of Iron Ore in a Shaft Furnace.
复制标题
DOI：
10.3390/ma11101865
复制
发表时间：
2018-10-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Patisson F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hamadeh H;Mirgaux O;Patisson F
本文讨论了铁矿石直接还原过程的建模，该过程可能会减少钢铁行业的二氧化碳排放。竖炉分为三个部分（还原、过渡和冷却），并且模型是二维的（上部为圆柱形几何形状，下部为圆锥形几何形状），以正确描述横向气体供给和冷却气体出口。该模型依赖于使用多尺度方法对主要物理化学和热现象的详细描述。假设移动床由颗粒和微晶的颗粒组成。我们还考虑了八种异质化学反应和两种均质化学反应。使用有限体积法对局部质量、能量和动量平衡进行数值求解。通过模拟两个不同容量的直接还原厂的竖炉，成功验证了该模型。计算结果揭示了竖炉操作的详细内部行为。根据其主要的热和反应特征，可以区分八个不同的区域。一个重要的发现是存在一个温度和转化率较低的中心区域。
This paper addresses the modeling of the iron ore direct reduction process, a process likely to reduce CO2 emissions from the steel industry. The shaft furnace is divided into three sections (reduction, transition, and cooling), and the model is two-dimensional (cylindrical geometry for the upper sections and conical geometry for the lower one), to correctly describe the lateral gas feed and cooling gas outlet. This model relies on a detailed description of the main physical–chemical and thermal phenomena, using a multi-scale approach. The moving bed is assumed to be comprised of pellets of grains and crystallites. We also take into account eight heterogeneous and two homogeneous chemical reactions. The local mass, energy, and momentum balances are numerically solved, using the finite volume method. This model was successfully validated by simulating the shaft furnaces of two direct reduction plants of different capacities. The calculated results reveal the detailed interior behavior of the shaft furnace operation. Eight different zones can be distinguished, according to their predominant thermal and reaction characteristics. An important finding is the presence of a central zone of lesser temperature and conversion.
登录
查看更多内容
影响因子：
2.7
作者：
Choi, J;Kudrolli, A;Bazant, MZ
通讯作者：
Bazant, MZ
DOI：
10.1002/bbpc.19650690508
发表时间：
1965-01-01
期刊：
BERICHTE DER BUNSEN-GESELLSCHAFT FUR PHYSIKALISCHE CHEMIE
影响因子：
--
作者：
GRABKE, HJ
通讯作者：
GRABKE, HJ
影响因子：
4.2
作者：
NEGRI, ED;ALFANO, OM;CHIOVETTA, MG
通讯作者：
CHIOVETTA, MG
影响因子：
2.6
作者：
Shams, Alireza;Moazeni, Faegheh
通讯作者：
Moazeni, Faegheh
DOI：
10.1007/bf02643212
发表时间：
1972-01-01
期刊：
METALLURGICAL TRANSACTIONS
影响因子：
--
作者：
TIEN, RH;TURKDOGA.ET
通讯作者：
TURKDOGA.ET