氢气直接还原竖炉内气固反应及运动行为研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 课题背景 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-22页 |
| 1.2.1 气基直接还原技术发展现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 氢气来源及还原机理研究现状 | 第14-20页 |
| 1.2.3 直接还原数值模拟研究现状 | 第20-22页 |
| 1.3 课题研究的目的和意义 | 第22-23页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第2章 氢气直接还原物料平衡及能量利用分析 | 第25-58页 |
| 2.1 直接还原竖炉物料平衡热平衡计算模型 | 第25-35页 |
| 2.1.1 原始工艺参数 | 第26-28页 |
| 2.1.2 还原气需求量计算 | 第28-32页 |
| 2.1.3 物料平衡及热平衡计算 | 第32-35页 |
| 2.2 铁矿石消耗量的影响因素分析 | 第35-40页 |
| 2.2.1 铁矿石中全铁含量的影响 | 第35-36页 |
| 2.2.2 铁矿石中FeO含量的影响 | 第36-38页 |
| 2.2.3 产物DRI金属化率的影响 | 第38-40页 |
| 2.3 还原气需求量的影响因素分析 | 第40-45页 |
| 2.3.1 H_2/CO的影响 | 第40-41页 |
| 2.3.2 N_2含量的影响 | 第41-42页 |
| 2.3.3 CH_4含量的影响 | 第42-43页 |
| 2.3.4 还原气温度的影响 | 第43-44页 |
| 2.3.5 铁矿石温度的影响 | 第44-45页 |
| 2.4 物料平衡及热平衡计算结果对比 | 第45-57页 |
| 2.4.1 计算结果与Midrex生产数据对比 | 第45-46页 |
| 2.4.2 H_2/CO的影响 | 第46-47页 |
| 2.4.3 N_2含量的影响 | 第47-49页 |
| 2.4.4 CH_4含量的影响 | 第49-51页 |
| 2.4.5 还原气温度的影响 | 第51-53页 |
| 2.4.6 物料温度的影响 | 第53-54页 |
| 2.4.7 还原气利用率及最低能耗对比 | 第54-57页 |
| 2.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第3章 氧化球团氢气还原行为及动力学研究 | 第58-95页 |
| 3.1 实验原料及方法 | 第59-63页 |
| 3.1.1 原料成分及性能 | 第59-60页 |
| 3.1.2 还原气组成及温度 | 第60-61页 |
| 3.1.3 实验方法及步骤 | 第61-63页 |
| 3.2 氢气直接还原动力学分析 | 第63-83页 |
| 3.2.1 未反应核模型 | 第65-68页 |
| 3.2.2 恒温还原动力学分析 | 第68-77页 |
| 3.2.3 升温还原动力学分析 | 第77-83页 |
| 3.3 形貌及微观结构变化 | 第83-91页 |
| 3.3.1 金相组织结构 | 第83-88页 |
| 3.3.2 SEM形貌及能谱分析 | 第88-91页 |
| 3.4 球团抗压强度的变化 | 第91-92页 |
| 3.5 还原粉化率分析 | 第92-94页 |
| 3.6 本章小结 | 第94-95页 |
| 第4章 转炉污泥球团氢气还原特性研究 | 第95-109页 |
| 4.1 转炉污泥球团的制备 | 第96-101页 |
| 4.1.1 转炉污泥成分及制备方法 | 第96-97页 |
| 4.1.2 转炉污泥球团性能 | 第97-98页 |
| 4.1.3 转炉污泥球团的干燥及预热 | 第98-101页 |
| 4.2 预热转炉污泥球团氢气直接还原特性 | 第101-108页 |
| 4.2.1 实验步骤 | 第101-102页 |
| 4.2.2 氢气还原结果 | 第102-105页 |
| 4.2.3 煤基还原结果 | 第105-107页 |
| 4.2.4 还原结果对比 | 第107-108页 |
| 4.3 本章小结 | 第108-109页 |
| 第5章 竖炉内氢气直接还原过程数值模拟 | 第109-120页 |
| 5.1 模型的建立 | 第109-113页 |
| 5.1.1 基本假设 | 第109-110页 |
| 5.1.2 模型基本方程及参数选取 | 第110-112页 |
| 5.1.3 网格划分及边界条件 | 第112-113页 |
| 5.2 模型求解 | 第113页 |
| 5.3 氢气竖炉内还原过程模拟结果及讨论 | 第113-119页 |
| 5.3.1 纯H_2还原条件下模拟结果及分析 | 第113-115页 |
| 5.3.2 配入N_2对结果的影响 | 第115-117页 |
| 5.3.3 物料热装温度对结果的影响 | 第117-119页 |
| 5.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 第6章 氢气还原竖炉内物料运动行为研究 | 第120-137页 |
| 6.1 竖炉及排料机参数确定 | 第120-124页 |
| 6.1.1 竖炉主要参数选择 | 第121-122页 |
| 6.1.2 螺旋输送机参数计算 | 第122-123页 |
| 6.1.3 物理模型建立 | 第123-124页 |
| 6.2 DEM模型的建立 | 第124-128页 |
| 6.2.1 模拟方法 | 第125-127页 |
| 6.2.2 颗粒模型的建立 | 第127-128页 |
| 6.2.3 仿真过程 | 第128页 |
| 6.3 竖炉内物料运动模拟结果 | 第128-136页 |
| 6.3.1 基础模型模拟结果 | 第128-130页 |
| 6.3.2 竖炉高度的影响 | 第130-133页 |
| 6.3.3 螺旋输送机参数的影响 | 第133-136页 |
| 6.4 小结 | 第136-137页 |
| 结论 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-148页 |
| 附录 | 第148-156页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第156-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
