氢气直接还原竖炉温度场和流场的模拟
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究的背景 | 第10页 |
| 1.2 直接还原工艺 | 第10-13页 |
| 1.2.1 典型的竖炉气基直接还原工艺 | 第10-13页 |
| 1.3 直接还原铁现状和发展 | 第13-16页 |
| 1.3.1 世界主要国家直接还原铁产量 | 第13-15页 |
| 1.3.2 我国直接还原铁发展历程 | 第15-16页 |
| 1.4 研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4.1 炉内物料传热分析 | 第16-17页 |
| 1.4.2 还原反应动力学的分析研究 | 第17-18页 |
| 1.4.3 气基直接还原竖炉内流场的研究 | 第18-19页 |
| 1.5 课题研究的内容及方法 | 第19-20页 |
| 1.5.1 研究的内容 | 第19页 |
| 1.5.2 研究的方法 | 第19-20页 |
| 第2章 DEM-CFD耦合原理 | 第20-30页 |
| 2.1 概述 | 第20页 |
| 2.2 EDEM | 第20-25页 |
| 2.2.1 接触力模型的介绍和选择 | 第21-24页 |
| 2.2.2 Rayleish时间步长 | 第24-25页 |
| 2.3 DEM-CFD耦合 | 第25-28页 |
| 2.3.1 耦合模型的选择 | 第25-26页 |
| 2.3.2 气固耦合的控制方程 | 第26页 |
| 2.3.3 Drag模型 | 第26-27页 |
| 2.3.4 时间步长的匹配 | 第27-28页 |
| 2.4 耦合模拟流程 | 第28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-30页 |
| 第3章 直接还原竖炉内各参数的分析 | 第30-46页 |
| 3.1 理论热平衡计算 | 第30-32页 |
| 3.1.1 标准反应热效应分析 | 第30页 |
| 3.1.2 反应温度计算 | 第30-32页 |
| 3.2 最低还原气量的计算 | 第32-38页 |
| 3.2.1 作为还原剂时还原气的理论需求量 | 第33-36页 |
| 3.2.2 竖炉达到预定温度的最低需气量 | 第36-38页 |
| 3.3 球团矿阻力系数的模拟与实验 | 第38-44页 |
| 3.3.1 球团矿阻力系数测定实验 | 第38-40页 |
| 3.3.2 矿层阻力的DEM-CFD耦合模拟 | 第40-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-46页 |
| 第4章 氢气DRI竖炉还原段温度场的研究 | 第46-60页 |
| 4.1 稳态时还原段温度计算 | 第46-48页 |
| 4.2 还原段温度的数值模拟 | 第48-53页 |
| 4.2.1 控制方程的选择 | 第48-50页 |
| 4.2.2 边界条件的选择 | 第50-51页 |
| 4.2.3 关键参数的选择 | 第51-52页 |
| 4.2.4 求解设置 | 第52-53页 |
| 4.3 各项结果分析 | 第53-58页 |
| 4.3.1 温度场随时间的变化分析 | 第54-55页 |
| 4.3.2 通气量对温度场的影响 | 第55-56页 |
| 4.3.3 氢气含量对温度场的影响 | 第56-57页 |
| 4.3.4 还原气热效率的计算 | 第57-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第5章 基于DEM-CFD的还原段内流场的模拟 | 第60-74页 |
| 5.1 模型建立和参数选择 | 第60页 |
| 5.2 竖炉操作参数 | 第60-73页 |
| 5.2.1 料层形状的影响 | 第61-66页 |
| 5.2.2 颗粒大小的影响 | 第66-69页 |
| 5.2.3 通气速度的不同 | 第69-72页 |
| 5.2.4 下降速度的影响 | 第72-73页 |
| 5.3 本章小结 | 第73-74页 |
| 结论 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-80页 |
| 攻读硕士学位期间单人的科研任务与主要成果 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
