气基竖炉直接还原技术及仿真

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鉴于我国钢铁行业的基本国情， 为促进钢铁行业技术进步， 提高能源资源利用效率， 改善环境， 化解过剩产能， 随着钢铁行业供给侧结构性改革的深入进行， 可以预见气基竖炉直接还原技术在中国必将得到长足的发展， 而目前适合我国国情的关于该技术的专业书籍， 理论基础十分匮乏。 为此， 作者结合多年气基直接还原研发经验， 将近些年作者所在课题组关于气基直接还原反应机理、 还原实验、 还原竖炉炉型设计、 炉内物料运动仿真， 热直接还原铁输送技术等研究成果加以总结成书。 书中内容浅显， 很多工作尚不完善， 但作者仍坚持出版， 意在抛砖引玉， 把我们的观点共享， 与广大冶金学者及同行进行交流， 以期丰富气基竖炉直接还原技术的基础理论， 为带动广大技术人员开展更加深入的研究增加动力， 推动行业发展进步， 为该技术在我国的工业化略尽绵薄之力。

内容简介

本书系统地介绍了气基竖炉直接还原技术的基本理论、仿真及实验研究。全书共分为8章。第1章概述部分介绍了气基竖炉直接还原技术的发展现状、研究进展及未来的发展趋势；第2、3章介绍了气基竖炉直接还原技术的还原机理、物料平衡、热平衡及能量利用分析；第4章介绍了气基竖炉直接还原技术的实验研究及分析；第5章介绍了气基竖炉直接还原技术的炉型设计的相关参数及方法；第6、7章介绍了气基直接还原竖炉内流场、布料过程的仿真与模拟；第8章介绍了气基竖炉直接还原技术的物料输送所配套的热送工艺及装备。

本书适合作为高等学校冶金机械类相关专业的本科生、研究生的烧结球团专业课程教材或参考书；也可供广大冶金设计研究院、烧结球团行业的技术人员、DRI竖炉生产企业的从业人员参考。

目录

第1章 概述

1.1 直接还原技术的现状及发展

1.2 典型的气基竖炉直接还原工艺

第2章 气基竖炉直接还原机理

2.1 气基竖炉直接还原反应的热力学规律

2.2 铁矿石球团气基直接还原动力学机理

第3章 气基直接还原物料平衡及能量利用分析

3.1 直接还原竖炉物料平衡热平衡计算模型

3.2 物料平衡及热平衡计算结果对比分析

3.3 还原气利用率及最低能耗对比

第4章 气基竖炉直接还原实验研究

4.1 球团矿还原膨胀标准检测方法

4.2 还原膨胀实验方法

4.3 实验结果及讨论

第5章 气基直接还原竖炉炉型设计及仿真

5.1 气基直接还原竖炉

5.2 炉型参数及其确定方法

5.3 设计范例

5.4 还原段必要还原时间的确定

5.5 还原段物料传输模拟及其高度确定

5.6 竖炉还原段内型曲线的确定

第6章 气基竖炉内流场数值模拟研究

6.1 气基直接还原竖炉内流场数学模型的建立

6.2 气基竖炉流场分布的影响因素

6.3 气基直接还原竖炉内的流场优化

第7章 气基直接还原竖炉布料过程仿真分析

7.1 离散单元法

7.2 模型仿真

7.3 结果与分析

第8章 直接还原热送工艺流程及装备

8.1 保温输送设备概述

8.2 输送斗物料输送系统

8.3 物料输送斗

8.4 气体密封仓

8.5 输送系统中的密封

8.6 高温保温螺旋输送机