《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(shí)驗(yàn)研究。內(nèi)容涵蓋了氣基豎爐直接還原技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、直接還原機(jī)理、物料平衡分析、氣基豎爐的爐型設(shè)計(jì)方法、氣基豎爐內(nèi)流場(chǎng)、布料過程的仿真模擬、物料熱送工藝及裝備等方面的知識(shí)，內(nèi)容力求科學(xué)性與通俗性相結(jié)合，由淺入深，循序漸進(jìn)。
《氣基豎爐直接還原技術(shù)及仿真》可作為高等院校冶金機(jī)械、燒結(jié)球團(tuán)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(jì)研究院、燒結(jié)球團(tuán)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(guó)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(jī)理
2．1 氣基豎爐直接還原反應(yīng)的熱力學(xué)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(xué)利用率分析
2．2 鐵礦石球團(tuán)氣基直接還原動(dòng)力學(xué)機(jī)理
2．2．1 還原過程組成環(huán)節(jié)
2．2．2 還原過程數(shù)學(xué)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(jì)算模型
3．1．1 工藝參數(shù)
3．1．2 還原氣需求量計(jì)算
3．1．3 物料平衡及熱平衡計(jì)算
3．2 物料平衡及熱平衡計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析
3．2．1 計(jì)算結(jié)果與MIDREX生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)比
4 氣基豎爐直接還原實(shí)驗(yàn)研究
4．1 球團(tuán)礦還原膨脹標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法
4．2 還原膨脹實(shí)驗(yàn)方法
4．2．1 實(shí)驗(yàn)原料
4．2．2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4．2．3 實(shí)驗(yàn)條件
4．2．4 實(shí)驗(yàn)方法及步驟
4．3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
4．3．1 動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)和ISO4698標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)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(dòng)力學(xué)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(jì)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(jì)范例
5．4 還原段必要還原時(shí)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(shí)驗(yàn)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(chǎng)數(shù)值模擬研究
6．1 氣基直接還原豎爐內(nèi)流場(chǎng)數(shù)學(xué)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(chǎng)分布的影響因素
6．2．1 爐頂壓強(qiáng)對(duì)流場(chǎng)影響
6．2．2 爐頂氣出口大小對(duì)流場(chǎng)影響
6．2．3 還原氣通入量對(duì)流場(chǎng)的影響
6．2．4 還原氣溫度對(duì)流場(chǎng)的影響
6．2．5 支管數(shù)量對(duì)流場(chǎng)影響
6．3 氣基直接還原豎爐內(nèi)的流場(chǎng)優(yōu)化
6．3．1 合理的氣流分布
6．3．2 基于響應(yīng)面多個(gè)因素對(duì)流場(chǎng)的影響分析
6．3．3 基于遺傳算法氣基豎爐流場(chǎng)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(jī)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(jì)目標(biāo)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(yàn)
8．4 氣體密封倉(cāng)
8．4．1 密封倉(cāng)內(nèi)氣體
8．4．2 氮?dú)鈧}(cāng)外罩材料
8．4．3 氮?dú)鈧}(cāng)外罩溫度場(chǎng)
8．4．4 氮?dú)鈧}(cāng)外罩厚度
8．4．5 氮?dú)鈧}(cāng)內(nèi)壓強(qiáng)
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(chǎng)
8．5．5 中間倉(cāng)的密封研究
8．6 高溫保溫螺旋輸送機(jī)
8．6．1 結(jié)構(gòu)組成
8．6．2 保溫原理
參考文獻(xiàn)
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