《氣基豎爐直接還原技術(shù)及仿真》介紹了氣基豎爐直接還原技術(shù)的基礎(chǔ)理論、仿真分析及實驗研究。內(nèi)容涵蓋了氣基豎爐直接還原技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、直接還原機理、物料平衡分析、氣基豎爐的爐型設(shè)計方法、氣基豎爐內(nèi)流場、布料過程的仿真模擬、物料熱送工藝及裝備等方面的知識，內(nèi)容力求科學性與通俗性相結(jié)合，由淺入深，循序漸進。
《氣基豎爐直接還原技術(shù)及仿真》可作為高等院校冶金機械、燒結(jié)球團等相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材或參考書；也可供廣大冶金設(shè)計研究院、燒結(jié)球團行業(yè)的技術(shù)人員、DRI豎爐生產(chǎn)企業(yè)的從業(yè)人員參考。
1 概述
1．1 直接還原技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展
1．1．1 世界直接還原技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展
1．1．2 我國直接還原技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展
1．2 典型的氣基豎爐直接還原工藝
1．2．1 MIDREX工藝
1．2．2 HYL-Ⅲ工藝
2 氣基豎爐直接還原機理
2．1 氣基豎爐直接還原反應(yīng)的熱力學規(guī)律
2．1．1 鐵氧化物的穩(wěn)定性
2．1．2 還原氣平衡組分
2．1．3 還原氣熱力學利用率分析
2．2 鐵礦石球團氣基直接還原動力學機理
2．2．1 還原過程組成環(huán)節(jié)
2．2．2 還原過程數(shù)學模型的選擇
2．2．3 單界面未反應(yīng)核模型
3 氣基直接還原物料平衡及能量利用分析
3．1 直接還原豎爐物料平衡熱平衡計算模型
3．1．1 工藝參數(shù)
3．1．2 還原氣需求量計算
3．1．3 物料平衡及熱平衡計算
3．2 物料平衡及熱平衡計算結(jié)果對比分析
3．2．1 計算結(jié)果與MIDREX生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比
3．2．2 H2/CO的影響
3．2．3 N2含量的影響
3．2．4 CH4含量的影響
3．2．5 還原氣溫度的影響
3．2．6 物料溫度的影響
3．3 還原氣利用率及最低能耗對比
4 氣基豎爐直接還原實驗研究
4．1 球團礦還原膨脹標準檢測方法
4．2 還原膨脹實驗方法
4．2．1 實驗原料
4．2．2 實驗設(shè)備
4．2．3 實驗條件
4．2．4 實驗方法及步驟
4．3 實驗結(jié)果及討論
4．3．1 動態(tài)模擬實驗和ISO4698標準實驗檢測結(jié)果
4．3．2 恒溫升溫條件下還原結(jié)果
4．3．3 還原過程顯微形貌變化
4．3．4 動力學分析
4．3．5 還原膨脹分析
5 氣基直接還原豎爐爐型設(shè)計及仿真
5．1 氣基直接還原豎爐
5．2 爐型參數(shù)及其確定方法
5．2．1 合理爐型的定義
5．2．2 豎爐爐型參數(shù)間的制約關(guān)系及影響因素
5．3 設(shè)計范例
5．4 還原段必要還原時間的確定
5．5 還原段物料傳輸模擬及其高度確定
5．5．1 顆粒離散元素法
5．5．2 仿真模型的建立
5．5．3 模擬結(jié)果及分析
5．5．4 還原段高度的確定
5．6 豎爐還原段內(nèi)型曲線的確定
5．6．1 內(nèi)型曲線的確定方法
5．6．2 實驗結(jié)果的應(yīng)用
5．6．3 內(nèi)型曲線的擬合與確定
6 氣基豎爐內(nèi)流場數(shù)值模擬研究
6．1 氣基直接還原豎爐內(nèi)流場數(shù)學模型的建立
6．1．1 模型建立
6．1．2 基本假設(shè)
6．1．3 控制方程
6．2 氣基豎爐流場分布的影響因素
6．2．1 爐頂壓強對流場影響
6．2．2 爐頂氣出口大小對流場影響
6．2．3 還原氣通入量對流場的影響
6．2．4 還原氣溫度對流場的影響
6．2．5 支管數(shù)量對流場影響
6．3 氣基直接還原豎爐內(nèi)的流場優(yōu)化
6．3．1 合理的氣流分布
6．3．2 基于響應(yīng)面多個因素對流場的影響分析
6．3．3 基于遺傳算法氣基豎爐流場優(yōu)化
7 氣基直接還原豎爐布料過程仿真分析
7．1 離散單元法
7．2 模型仿真
7．2．1 擋板布料器
7．2．2 溜槽布料器
7．3 結(jié)果與分析
7．3．1 布料器擋板角度
7．3．2 擋板布料器料線高度
7．3．3 擋板布料器顆粒質(zhì)量比
7．3．4 溜槽布料器溜槽角度
7．3．5 溜槽布料器料線高度
7．3．6 溜槽布料器顆粒質(zhì)量比
8 直接還原熱送工藝流程及裝備
8．1 保溫輸送設(shè)備概述
8．1．1 普通機械輸送系統(tǒng)
8．1．2 氣力輸送系統(tǒng)
8．1．3 熱輸送系統(tǒng)
8．1．4 熱送系統(tǒng)的工藝要求
8．2 輸送斗物料輸送系統(tǒng)
8．2．1 密封系統(tǒng)
8．2．2 設(shè)計目標和參數(shù)
8．2．3 物料輸送斗的結(jié)構(gòu)
8．2．4 系統(tǒng)總體輸送參數(shù)
8．3 物料輸送斗
8．3．1 物料輸送斗的隔熱層
8．3．2 料斗隔熱層的仿真分析
8．3．3 硅酸鋁板厚度
8．3．4 料斗保溫試驗
8．4 氣體密封倉
8．4．1 密封倉內(nèi)氣體
8．4．2 氮氣倉外罩材料
8．4．3 氮氣倉外罩溫度場
8．4．4 氮氣倉外罩厚度
8．4．5 氮氣倉內(nèi)壓強
8．5 輸送系統(tǒng)中的密封
8．5．1 傳輸鏈與保溫罩之間的密封設(shè)備
8．5．2 板簧密封原理
8．5．3 板簧壓力
8．5．4 板簧溫度場
8．5．5 中間倉的密封研究
8．6 高溫保溫螺旋輸送機
8．6．1 結(jié)構(gòu)組成
8．6．2 保溫原理
參考文獻
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