顆粒流體粘性表征及流化床粘結失流行為預測分析
發(fā)布時間：2022-01-19 10:35
流化床是冶金、化工等領域的重要單元生產(chǎn)工序。流態(tài)化技術在工業(yè)生產(chǎn)中應用的最大技術瓶頸是粉體顆粒粘結失流問題。粘結失流問題本質上由顆粒間相互作用力（粘結力）大于所受到的氣體曳力導致的。目前,關于氣固兩相流中顆粒所受到的曳力前人做了較為完善的研究工作,有多種成熟的模型能夠描述顆粒所受曳力大小。但關于顆粒間相互作用力的大小長期以來一直缺乏有效的參數(shù)進行表征。這也是盡管人們對粘結失流的機理做了大量研究,但卻無法對其進行準確預測的主要原因。為了對顆粒間作用力的大小進行有效表征,本論文提出了顆粒流體表觀粘度的基本概念,它本質上反應的是顆粒抵抗運動的阻力系數(shù),是顆粒間多種作用力相互作用的合力。同時基于能量耗散原理和顆粒運動方程設計了表觀粘度測試方法�；诒碛^粘度建立了流化床粘結失流預測模型,對初始流化速率和粘結失流溫度進行了預測。最后,探討研究了鼓泡流化床和循環(huán)流化床的表觀粘度,并設計開發(fā)了流化床還原過程表觀粘度原位在線測定系統(tǒng),論文主要研究內容和結果如下:（1）本研究提出顆粒表觀粘度的基本概念。它借鑒了液體粘度的定義,用以表征顆粒間相互作用力的大小,同時基于能量耗散原理和顆粒運動方程設計了顆粒表觀...
【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：147 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖２－１?ＦＩＮＥＸ工藝流程圖??
?在熔融還原工藝中，ＦＩＮＥＸ工藝被廣泛應用，它是韓國浦項鋼鐵公司在??ＣＯＲＥＸ工藝的基礎上開發(fā)出來的。ＦＩＮＥＸ工藝流程如圖２－２所示【１〇－丨４］，流??化床還原單元由４座串聯(lián)的流化床組成。礦粉經(jīng)干燥后送入流化床還原單元，??還原成粉狀海綿鐵，其還原度約為６０％，金屬化率約為４０％。粉狀海綿鐵經(jīng)??熱壓塊后通過豎爐加入熔煉造氣爐。熔煉造氣爐所用的燃料為粒度適當?shù)奶??然煤塊、粉煤壓制而成的冷壓塊、自風口噴入的煤粉和焦炭。熔煉造氣爐的??作用是將海綿鐵熔煉成生鐵和產(chǎn)生流化床還原單元所需的還原氣。??Ｍ氣＿處理｜????ｍ：?ｆ??＾?＼氣／湛粉土??中艦Ｉ?＼爐，＝??歷?還原氣??圖２－１?ＦＩＮＥＸ工藝流程圖??２．１．２流態(tài)化冶煉技術的優(yōu)點??通過以上工藝分析，相對于傳統(tǒng)高爐煉
顆粒流體粘性表征及流化床粘結失流行為預測分析失流需要一定的溫度條件，溫度是影響粘結的最主要因素。在度Ｔｓ以下觀察不到粘結失流現(xiàn)象，而Ｔｓ由礦石性質、還原劑種等因素決定，并且溫度越高越容易發(fā)生粘結。在低于８７３Ｋ時基粘結失流現(xiàn)象１２２２３］。在很高的溫度條件時，礦石會出現(xiàn)軟化或而很容易發(fā)生粘結現(xiàn)象，并且這種粘結現(xiàn)象是無法通過改變其的。??）氣流速度??對顆粒的曳力與氣流速度成正比，氣速越大，顆粒的動量越大，動作用也越大，流化顆粒之間相互碰撞程度也會越激烈，相互，粘結趨勢隨著動量的增加而減小。另外，高氣速對應的粘結高，如圖２－３所示［３，３（Ｗ１］。??８４０????
【參考文獻】：
期刊論文
[1]過程質譜儀測量氣體濃度快速變化過程的應用研究[J]. 郭洋洲,趙義軍,劉鵬,馮冬冬,孟順,錢娟,孫紹增. 分析化學. 2016(09)
[2]CO氣氛下堿土金屬氧化物對金屬鐵析出行為的影響[J]. 趙志龍,唐惠慶,張奔,郭占成. 中國科學:技術科學. 2012(12)
[3]鐵礦粉流化床直接還原防止粘結的試驗研究[J]. 周勇,張濤,唐海龍. 鋼鐵釩鈦. 2012(04)
[4]低溫冶金技術理論和技術發(fā)展[J]. 趙沛,郭培民. 中國冶金. 2012(05)
[5]流化床技術及其在高爐煉鐵中應用前景分析[J]. 畢學工,嚴渝鏹. 鞍鋼技術. 2012(01)
[6]流態(tài)化煉鐵技術的必要性與研究現(xiàn)狀[J]. 邵劍華. 中國冶金. 2011(08)
[7]攪拌流化床中超細氧化鐵粉流態(tài)化及還原實驗研究[J]. 宋乙峰,朱慶山. 過程工程學報. 2011(03)
[8]流態(tài)化還原鐵精粉粘結過程試驗研究[J]. 邵劍華,郭占成,唐惠慶. 鋼鐵. 2011(02)
[9]Recent status of fluidized bed technologies for producing iron input materials for steelmaking[J]. Johannes Leopold Schenk. Particuology. 2011(01)
[10]流化床表觀粘度測量研究現(xiàn)狀[J]. 籍永華,秦丙克,趙躍民,李志,孔德順. 六盤水師范高等�？茖W校學報. 2010(06)
博士論文
[1]典型鐵礦粉流態(tài)化特性與還原粘結機理研究[D]. 尹國亮.重慶大學 2014
[2]空氣重介磁穩(wěn)定流化床分選細粒煤的基礎研究[D]. 宋樹磊.中國礦業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]雙毛細管測量高溫氣體粘度的研究[D]. 劉燦.河北大學 2014
本文編號：3596699
【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：147 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖２－１?ＦＩＮＥＸ工藝流程圖??
?在熔融還原工藝中，ＦＩＮＥＸ工藝被廣泛應用，它是韓國浦項鋼鐵公司在??ＣＯＲＥＸ工藝的基礎上開發(fā)出來的。ＦＩＮＥＸ工藝流程如圖２－２所示【１〇－丨４］，流??化床還原單元由４座串聯(lián)的流化床組成。礦粉經(jīng)干燥后送入流化床還原單元，??還原成粉狀海綿鐵，其還原度約為６０％，金屬化率約為４０％。粉狀海綿鐵經(jīng)??熱壓塊后通過豎爐加入熔煉造氣爐。熔煉造氣爐所用的燃料為粒度適當?shù)奶??然煤塊、粉煤壓制而成的冷壓塊、自風口噴入的煤粉和焦炭。熔煉造氣爐的??作用是將海綿鐵熔煉成生鐵和產(chǎn)生流化床還原單元所需的還原氣。??Ｍ氣＿處理｜????ｍ：?ｆ??＾?＼氣／湛粉土??中艦Ｉ?＼爐，＝??歷?還原氣??圖２－１?ＦＩＮＥＸ工藝流程圖??２．１．２流態(tài)化冶煉技術的優(yōu)點??通過以上工藝分析，相對于傳統(tǒng)高爐煉
顆粒流體粘性表征及流化床粘結失流行為預測分析失流需要一定的溫度條件，溫度是影響粘結的最主要因素。在度Ｔｓ以下觀察不到粘結失流現(xiàn)象，而Ｔｓ由礦石性質、還原劑種等因素決定，并且溫度越高越容易發(fā)生粘結。在低于８７３Ｋ時基粘結失流現(xiàn)象１２２２３］。在很高的溫度條件時，礦石會出現(xiàn)軟化或而很容易發(fā)生粘結現(xiàn)象，并且這種粘結現(xiàn)象是無法通過改變其的。??）氣流速度??對顆粒的曳力與氣流速度成正比，氣速越大，顆粒的動量越大，動作用也越大，流化顆粒之間相互碰撞程度也會越激烈，相互，粘結趨勢隨著動量的增加而減小。另外，高氣速對應的粘結高，如圖２－３所示［３，３（Ｗ１］。??８４０????
【參考文獻】：
期刊論文
[1]過程質譜儀測量氣體濃度快速變化過程的應用研究[J]. 郭洋洲,趙義軍,劉鵬,馮冬冬,孟順,錢娟,孫紹增. 分析化學. 2016(09)
[2]CO氣氛下堿土金屬氧化物對金屬鐵析出行為的影響[J]. 趙志龍,唐惠慶,張奔,郭占成. 中國科學:技術科學. 2012(12)
[3]鐵礦粉流化床直接還原防止粘結的試驗研究[J]. 周勇,張濤,唐海龍. 鋼鐵釩鈦. 2012(04)
[4]低溫冶金技術理論和技術發(fā)展[J]. 趙沛,郭培民. 中國冶金. 2012(05)
[5]流化床技術及其在高爐煉鐵中應用前景分析[J]. 畢學工,嚴渝鏹. 鞍鋼技術. 2012(01)
[6]流態(tài)化煉鐵技術的必要性與研究現(xiàn)狀[J]. 邵劍華. 中國冶金. 2011(08)
[7]攪拌流化床中超細氧化鐵粉流態(tài)化及還原實驗研究[J]. 宋乙峰,朱慶山. 過程工程學報. 2011(03)
[8]流態(tài)化還原鐵精粉粘結過程試驗研究[J]. 邵劍華,郭占成,唐惠慶. 鋼鐵. 2011(02)
[9]Recent status of fluidized bed technologies for producing iron input materials for steelmaking[J]. Johannes Leopold Schenk. Particuology. 2011(01)
[10]流化床表觀粘度測量研究現(xiàn)狀[J]. 籍永華,秦丙克,趙躍民,李志,孔德順. 六盤水師范高等�？茖W校學報. 2010(06)
博士論文
[1]典型鐵礦粉流態(tài)化特性與還原粘結機理研究[D]. 尹國亮.重慶大學 2014
[2]空氣重介磁穩(wěn)定流化床分選細粒煤的基礎研究[D]. 宋樹磊.中國礦業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]雙毛細管測量高溫氣體粘度的研究[D]. 劉燦.河北大學 2014
本文編號：3596699
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