基于生物质炭部分替代的铁矿石烧结过程数值仿真

发布时间：2022-01-16 00:54

　　根据铁矿石烧结过程传热传质机理,结合烧结过程各物理化学变化动力学方程,以CFD计算理论为基础,以某钢铁企业带式烧结机为原型,建立适用于生物质炭部分替代焦粉的铁矿石烧结过程非稳态3D计算模型,并利用基于有限体积法的Fluent软件3D单精度解算器对常规烧结及10%、20%、30%竹炭和板栗壳炭替代烧结7种烧结方案烧结过程进行数值仿真。针对所得结果,以10%板栗壳炭生产性试验验证了模型的可靠性。通过对比7种方案料层温度场及烟气组份浓度计算结果得出,使用生物质炭部分替代焦粉烧结有利于增大料层燃烧带厚度,提高烧结速率,减少烧结时间；10%、20%、30%竹炭替代方案烟气中CO2排放量分别比常规方案减少0.41%、0.83%、1.3%,CO排放量分别比常规方案减少0.72%、1.1%、1.4%,SO2排放量分别比常规方案减少3.5%、6.5%、9.8%；10%、20%、30%板栗壳炭替代方案烟气中CO2排放量分别比常规方案多0.26%、0.44%、0.58%,CO排放量分别比常规组多0.24%、0.38%、0.52%,SO2排放量分别比常规方案减少3.5%、6.5%、9.8%；使用生物质炭替代焦... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 铁矿石烧结简介
    1.2 国内外发展概况
    1.3 铁矿石烧结研究进展
    1.4 基于生物质炭替代的铁矿石烧结
    1.5 课题研究意义及创新
第二章 模型的建立
    2.1 物理模型
    2.2 计算模型
    2.3 模型求解
第三章 常规烧结及竹炭替代烧结数值仿真
    3.1 原料性质
    3.2 常规烧结计算结果分析
    3.3 竹炭替代烧结计算结果分析
    3.4 本章小结
第四章 板栗壳炭替代烧结数值仿真及试验验证
    4.1 物料性质
    4.2 板栗壳炭替代烧结计算结果分析
    4.3 试验验证
    4.4 本章小结
第五章 基于生物质炭替代的烧结热工过程评价
    5.1 料层最高温度
    5.2 料层高温持续时间
    5.3 料层冷却速率
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]铁矿粉烧结液相流动性能的特征数方程的建立[J]. 吴铿,申威,杜瑞岭,闫广,门正朝,员晓.  重庆大学学报. 2015(05)
[2]基于料层最高温度控制的铁矿烧结燃料合理分布[J]. 李法社,张小辉,张家元,田万一.  中南大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]生物质炭燃烧特性与动力学分析[J]. 熊绍武,张守玉,吴巧美,郭熙,董爱霞,陈川,郑红俊,邓文祥,刘大海,唐文蛟.  燃料化学学报. 2013(08)
[4]日韩烧结技术最新进展及工业化应用前景分析[J]. 周文涛,胡俊鸽,郭艳玲,赵小燕.  烧结球团. 2013(03)
[5]生物质燃料应用于铁矿烧结的研究[J]. 范晓慧,季志云,甘敏,姜涛,陈许玲,李文琦,王强,余志元,黄晓贤,袁礼顺.  中南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[6]铁矿石烧结过程传热传质数值模拟[J]. 张小辉,张家元,张建智,苏浩,周孑民.  中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[7]生物质用于焦炭和烧结生产的实验室评价[J]. S Thomas,S J McKnight,E J Serrano,A Malejová,R Zelinsky,J Tomá,P Vlaic,王旭明.  世界钢铁. 2012(06)
[8]烧结床层的热质分析[J]. 刘斌,冯妍卉,姜泽毅,张欣欣.  化工学报. 2012(05)
[9]烧结热工测试与分析[J]. 董辉,林贺勇,张浩浩,蔡九菊,徐春柏,周节旺.  钢铁. 2011(11)
[10]我国烧结工序技术进步及“十二五”展望[J]. 周翔.  中国钢铁业. 2011(11)

博士论文
[1]基于燃料分层分布的烟气循环烧结工艺仿真与优化[D]. 张小辉.中南大学 2013
[2]生物质能铁矿烧结的基础研究[D]. 甘敏.中南大学 2012

硕士论文
[1]热解法生产成型生物质炭及其副产物特性研究[D]. 杨丽.昆明理工大学 2013



本文编号：3591617