مدلسازی عددی تولید آهن اسفنجی جهت محاسبه متالیزاسیون در راستای بهینه سازی ریت خروجی کوره

در فنآوری تولید شمش به طریق کوره های قوس الکتریکی، یکی از خوراک اولیه واحد فولادسازی آهن اسفنجی میباشد که در واحدهای احیا مستقیم تولید میگردد. خوراک واحد احیا گندله بوده که شامل حدود ۶۵ درصد آهن و ۳۰ درصد اکسیژن به صورت ترکیب Fe۲O۳ وارد کوره شده و توسط گازهای احیایی CO) و (H۲، احیا میگردد. در این تحقیق محاسبات عددی مربوط به اندازه گیری رفتار و تغییرات گندله در کوره احیا مستقیم بررسی شده است. در این کوره ها جریان گاز و جامد به صورت غیرهمسو با هم در تماس میباشند تا خروجی مطلوب حاصل گردد. در این مدلسازی معادلات انتقال جرم و سینتیک اجزا، گسسته شده و به روش تفاضل محدود حل گردیده است. مدلسازی، مصرف گندله ورودی و تشکیل آهن اسفنجی و ترکیبات میانی را به خوبی نشان داده و آنالیز گاز به دست آمده در جریان ورودی با تقریب بسیار خوب از مقدار واقعی آن محاسبه شده است. همچنین درصد متالیزاسیون و تغییرات آن در راستای افزایش ریت تولید بررسی گردیده است. به صورت تقریبی هر یک تن افزایش ریت خروجی، متالیزاسیون در شرایط ثابت حدود ۰,۵ واحد کاهش مییابد.

کلیدواژه ها:

سینتیک ، انتقال جرم ، متالیزاسیون ، تفاضل محدود