氢气竖炉内气固热质传递行为的数值模拟

• 作者: 邵磊 张晓楠 聂浩 曲迎霞 邹宗树 陈严
• 来源期刊: 中国冶金
• 关键词: 氢气竖炉 直接还原 热质传递 炉料热装 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 专题研究|Monographic Study
• 页码范围: 110-114
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20210200

摘要

随着对钢铁行业绿色低碳发展要求的日益迫切,氢气竖炉已成为目前涉及氢冶金工艺的研发焦点.由于H2还原铁氧化物为强吸热反应,氢气竖炉的供气强度主要由还原反应和加热固相炉料对应的物理能需求决定,因此造成炉内物理能与化学能的利用严重不匹配.为定量研究氢气竖炉内复杂的气固两相热质传递行为,基于双流体假设,建立氢气竖炉CFD模型,并利用其考察炉料热装技术的影响.结果表明,炉料常温入炉及所考虑工况条件下,氢气竖炉的炉顶H2利用率仅为23.7％.由于炉料显热无法得到有效利用,热装技术难以显著改善氢气竖炉内部热状态,也就不能解决物理能与化学能利用的不匹配问题.