H₂作為還原劑在豎爐內(nèi)生產(chǎn)直接還原鐵,可降低煉鐵過(guò)程中的碳耗并減少CO₂排放。H₂還原具有速率快的特點(diǎn),但反應(yīng)為吸熱效應(yīng),需消耗過(guò)量還原氣以保證熱量供給,從而導(dǎo)致能耗增大,還原氣利用率降低。本文圍繞如何更有效的利用氫氣進(jìn)行鐵礦石還原這一核心,采用理論分析、實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)氫氣還原豎爐內(nèi)氣固反應(yīng)及爐料運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行綜合研究,為開發(fā)新型氫氣直接還原技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。首先以氫氣直接還原過(guò)程為研究對(duì)象,根據(jù)質(zhì)量能量守恒定律,建立物料平衡熱平衡計(jì)算模型,分析物質(zhì)流和能量流的變化,探討還原氣組成、溫度以及物料熱裝溫度等因素對(duì)還原氣綜合利用率以及能耗的影響,研究表明H₂中配入一定比例的N₂或CH₄,提高還原氣或爐料溫度,均能降低還原氣量,提高有效氣體利用率并減少還原過(guò)程能耗,該研究結(jié)果為有效促進(jìn)氫氣在直接還原鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了理論依據(jù),為后續(xù)還原實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及實(shí)施提供了研究基礎(chǔ)。為分析N₂配入對(duì)H₂還原過(guò)程的影... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：158 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

氫氣冶煉工藝路線

圖1-2Energiron 總工藝流程圖[11]Fig.1-2Energironprocessdiagram[11]國(guó)，由于煤炭資源的豐富以及已開采的天然氣資源缺乏等原因，緩慢，上世紀(jì) 90 年代寶鋼與魯南化工廠合作研發(fā)煤制氣-豎爐生

圖 1-3 工業(yè)制備氫氣方法示意圖[26]Fig. 1-3 Diagram of hydrogen industrial production method的典型工藝之一為氨氣制氫，該工藝是將預(yù)熱，得到 75%的 H2和 25%的 N2，爐內(nèi)填充有催化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]煤制氣-氣基豎爐直接還原工藝的基礎(chǔ)研究[D]. 王兆才.東北大學(xué) 2013

碩士論文
[1]氣基DRI豎爐內(nèi)物料傳輸及溫度場(chǎng)的研究[D]. 王健.燕山大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3229487