含碳球团直接还原过程的数值模拟

D0I:10.13374/j.issn1001053x.1998.06.003 第20卷第6期 北京科技大学学报 Vol.20 No.6 1998年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dcc.1998 含碳球团直接还原过程的数值模拟 王爱军 王尚槐 北京科技大学热能工程系，北京100083 摘要基于质量守恒方程、能量守恒方程及化学反应速度式，建立了描述含碳球团直接还原过程 的数学模型，用此模型所做的数值计算结果与试验结果基本吻合.数值模拟结果表明：影响含碳 踝团还原速率的最重要因素是炉温，含碳球团应在尽可能高的炉温下焙烧；虽然大球的还原速度 开始阶段较慢，但培烧时间足够长时，不论球大小，都可达到高金属化率；只有配碳量足够时才能 获得较快的还原速率和较高的还原度 关镜词直接还原；含碳球团；数值模拟 分类号TF556 有关含碳球团直接还原的基础研究已广泛开展，加拿大卢维高(LuWK)教授领导的课 题组不仅进行了试验研究，而且开展了数值模拟研究.在巴西，含碳球团直接还原的试验 研究也做得很深入)，在亚洲，天然气资源有限，因此，对发展煤基直接还原更感兴趣.近几年 来，印度的学者研究含碳球团直接还原的基本规律，在埃及也在开展此项研究)，我国的钢 铁研究总院和北京科技大学在这方面也进行了大量的研究工作5~1 目前，在数值模拟研究方面，文献[2]的工作做得比较深人，该研究对象是空心圆柱体，而 且加热温度较低，这与实际生产所用的含碳球团的焙烧条件相差较大，本研究工作是以单个 含碳球团为对象，用数值模拟方法研究高温焙烧时，在球团内发生的直接还原过程， 1含碳球团直接还原数学模型 1.1建立数学模型的简化条件 含碳球团的直接还原过程是个复杂过程，建立数学模型时需做下列简化： (1)球团是均匀的物质，反应过程中各参数仅在半径方向上发生变化，因此，可用一维非 稳态数学模型来描述； (2)忽略球内的对流传热并将辐射传热与传导传热合并为等效传导传热，经这样简化后， 可用较简单的球坐标一维导热微分方程描述传热过程； (3)将化学反应热效应作为传热的源项并进行线性化处理； (4)不考虑球团在反应时发生的体积收缩； (5)球团周围是惰性气体，对还原出的铁无再氧化作用. 1.2基本控制方程 (1)气相质量守恒方程 1997-06-25收稿 王爱军女，27岁，博士生

第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 叉 。 含碳球团直接还原过程 的数值模拟 王 爱军 王 尚槐 北京科技大学 热能工程系 ， 北京 摘要 基于质量守恒方程 、 能量守恒方程及化学反 应速度式 ， 建立 了描述含碳球 团直接还原过程 的数学模型 ， 用 此模型所做的数值计算结果 与试验结果基 本吻合 数值模拟结果表 明 影 响含碳 球 团还原速率的最重要 因素是 炉温 ， 含碳球团应在尽 可 能高的炉温下焙烧 虽 然 大球 的还原速度 开始阶段较慢 ， 但焙烧 时间足 够长时 ， 不 论球大小 ， 都可 达 到高金 属化率 只 有 配碳量 足够时才能 获得较快的还原速率和较高的还原度 关扭词 直接还原 含碳球团 数值模拟 分类号 有 关含碳球 团直接还原 的基 础研究 已 广泛 开展 加 拿大 卢 维 高 均 教 授领 导 的课 题组 不 仅进行 了试验研 究 ， 而 且 开展 了数值 模 拟 研究 在 巴 西 ， 含 碳 球 团直 接 还 原 的 试 验 研究 也做得很深人 在 亚洲 ， 天然气资源有 限 ， 因此 ， 对发展 煤 基 直接 还 原更 感 兴趣 近几 年 来 ， 印度的学者研 究含碳球 团直接还 原 的基 本规律 在 埃及 也 在 开 展 此 项 研 究 我 国 的钢 铁研究总院和北京科技大学在这方面也进行 了大量 的研究工作【 一 ‘ 目前 ， 在数值模拟研究方面 ， 文献 【 的工作做得 比较深人 该研究 对象是 空心 圆柱 体 ， 而 且加 热温度 较低 ， 这 与实 际生产所用 的含碳 球 团 的焙烧 条件 相 差 较大 本研究工 作是 以 单个 含碳球 团为对象 ， 用数值模拟方法研究高温焙烧时 ， 在 球 团 内发生 的直接还 原 过程 含碳球团直接还原数学模型 建立数学模型 的简化条件 含碳球 团的直接还原过程是个复杂过程 ， 建立数学模型 时需 做下 列 简化 球 团是 均匀 的物质 ， 反应过程 中各参数仅在半 径 方 向上 发 生 变化 ， 因此 ， 可 用 一 维非 稳态数学模型来描述 忽略球 内的对流传热并将辐射传热 与传 导传热合并 为等效传 导传热 ， 经 这样 简化后 ， 可 用较简单的球坐标一维导热微分方程描述传热过程 将化学反应热效应作为传热的源项并进行线性 化处理 不考虑球 团在反应 时发生 的体积 收缩 球 团周 围是惰性气体 ， 对还原 出的铁无再 氧化作 用 基本控制方程 气相 质量 守恒 方程 一 一 收稿 王 爱军 女 ， 岁 ， 博士 生 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1998．06．003

·518· 北京科技大学学报 1998年第6期 ∂p +∑R△X (1) 式中，k代表N2,CO,CO,等气体相. (2)固相质量守恒方程： =∑R·X Ot (2) 式中，k代表Fe,O,FeO,C,SiO,CaO,Fe等固体相. (3)能量守恒方程： pk）+Ea (3) 1.3反应速度式 (1)干馏反应： R,=ko·exp(-E,IRT·W (4) (2)碳的气化反应： R2=S·4π·n·ko·exp-E/R0·P2 (5) (3)还原反应： R=S·4πr·n,·ko·exp·（-E/RT·P, (6) 1.4边界条件 (1)温度边界条件： OT =0 r,=0 "orr-r =a(4-)+aT,4-T (7) (2)气相浓度边界条件： 中心处球对称，有 OPk D.or =0 (8) 外边界处气相成分满足 aps=hkpe-p） D. (9) 式中，Pm为周围气体浓度，本计算为纯N2, 1.5初始条件 1)温度初始条件：T,=(273+15);2)气相浓度初始条件：P4=P:3)固相密度初始条件： Dk=Po 2数值计算结果与分析 为了将计算结果和试验结果进行对照，本文采用文献[3】的数据进行了计算对比.该试验 使用铁精矿粉、焦炭粉和少量石灰制成含碳球团，其成分（质量分数/%）为：Fe,0,57.83, Fe00.67,C14.94,Ca04.47,Si0,5.55,A1,0,4.44,Mg00.14,P0.01,挥发物0.99，其他0.51，烧损 0.4.球团的平均直径为15mm,孔隙率为34%，表观密度2850kg·m3,真实密度 4300kg·m3.经干燥和干馏后的球团，在氮气保护下，在1000和1200℃的电炉中还原.通 过气体成分的仪器分析获得球团金属化率随时间的变化规律. 研究对象是一个一维球坐标非稳态问题，其求解域由空间坐标及时间坐标构成，空间坐 标为球(0<r<r。),时间坐标为π>0的整个时间域.将上述微分方程在求解区域内进行离散 化处理后，在不同的条件下进行数值计算，计算中所用的各参数的数值见文献[10]. 2.1焙烧过程中金属化率的变化 利用本文所建的数学模型，将文献[3]的球团成分代入，计算直径为15mm的含碳球团在

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 景 、，。 一 刹、 噜 · 。 弋 式 中 ， 代 表 ， ， ， 等气体相 · 固相 质量 守 恒方程 鲁 一 艺只 ’ 戈 “ 式 中 ， 代 表 ， ， 能量 守恒 方 程 反应 速 度式 干馏 反 应 碳 的气化反 应 还 原反 应 边界条件 温 度边界条件 ， ， ， 等 固体相 · 。 ， 潇 一 悬 豹 · 艺“ △狱 二 气 。 · 试 一 乓 ， 刀 · 城 冬 · 二 乓 · 二 · 气 。 · 试 一 凡 乃 · 凡 · 气 。 · · 一 几 乃 · 凡 尸 即匀 引 ， 。 一 引 。 一 。 。 一 一 。 一 、 一 兀。 气相浓度边界 条件 中心处球 对称 ， 有 外边界处气相 成分满足 噜 一 。 黔 一 。 。 、 一 。 二 式 中 ， ， 为周 围气体浓度 ， 本计算 为 纯凡 初始条件 温度初始条件 不 气相 浓度初 始条件 固相 密度初 始条件 口、 · 数值计算结果与分析 为 了将计算结果 和 试验结果进行 对照 ， 本文采用文献 【 的数据进行 了计算对 比 该试验 使 用 铁 精 矿 粉 、 焦 炭 粉 和 少 量 石 灰 制 成 含 碳 球 团 ， 其 成 分 质 量 分 数 为 ， ， ， ， ， ， ， 印 · ， 挥发物 ， 其他 ， 烧损 球 团 的 平 均 直 径 为 巧 ， 孔 隙 率 为 ， 表 观 密 度 · 一 ， ， 真 实 密 度 吨 · 一 ， 经 干 燥 和 干馏 后 的球 团 ， 在 氮气保 护下 ， 在 和 ℃ 的 电炉 中还 原 通 过气体成 分 的仪器 分析获得 球 团金 属化率随时 间的变化规律 研究对象是 一 个 一 维球坐 标 非稳 态 问题 ， 其求解域 由空 间坐标及 时 间坐 标构成 ， 空 间坐 标 为 球 ， 时间坐标 为 的整 个 时间域 · 将上述微分方程 在 求解 区域 内进行 离散 化处理 后 ， 在 不 同的条件下 进行数值计算 ， 计算 中所 用 的各参数 的数值见 文献【 焙烧过程 中金属化 率的变化 利 用 本 文 所建 的 数学模 型 ， 将 文 献 「 的球 团成分代 入 ， 计算 直 径 为 的含碳 球 团在

Vol.20 No.6 王爱军等；含碳球团直接还原过程的数值模拟 ·519· 1000和1200℃下焙烧时，直接还原所得的金属化率随时间的变化规律如图1所示.图1中还 标出了文献[3]发表的对应的试验结果.从计算曲线与试验点比较可知，计算结果与试验数据 基本吻合，这说明，用本文所建的数学模型和计算方法，可成功地对含碳球团中发生的直接还 原过程进行数值模拟.图1中，在1000℃条件下，加热20min后实验数据与计算结果差别较 大.参照其他实验结果四可以看出，1000℃与1200℃比较，加热到20~25min时金属化率应 有明显差别.可见计算结果是合理的，而试验所得的1000℃下的最后2个点，可能有偶然因 素影响而不准确. 从数值模拟和试验结果可以看出：在高温下焙烧含碳球团时，只需经过一短暂的加热升 温后，球团内即发生强烈的还原反应，金属化率迅速增加.当金属化率超过80%后，还原速度 逐渐减缓.显然，在迅速还原阶段，即使外围是氧化性气氛，因球内产生大量还原气体，能使球 内维持还原气氛.但是，在还原后期，随着还原速度减缓，还原气体生成量减少，使球内不再能 维持还原气氛，此时，新生的金属铁可能被周围的氧化性气氛氧化 2.2温度对还原过程的影响 利用本文所建立的数学模型和计算方法，对相同成分和球径(15mm)的含碳球团，在不 同的炉温(1000~1300℃)下，计算的球团金属化率随时间的变化情况，结果如图2所示. 100 100 130089838868889 80 80 1200℃ 0000000000 0P00 1000℃ 60 60 1100℃ 佣 40 40F 。实验(1000℃) 20 ·实验(1200℃) 20 一计算(1000℃) 一计算(1200℃) 0 0 5 1015 20 25 0 10152025 t/min tmin 图1计算值与实验值的比较（球径15mm) 图2炉温对金属化率影响的模拟结果 (球径15mm,配碳23.2%) 从图2可看出，炉温对还原过程的影响很大.在1300℃的炉温下，15m大小的含碳球 团，只需培烧10min左右，其金属化率即可达到90% 文献[3~9]对温度影响的试验，得到的规律都是相似的.由于各自的试验条件不同，所 得的数据有些差别.文献[7]的试验结果表明，在1300℃的炉温下，对直径10mm球团培烧， 金属化率达到90%的加热时间约为8min.这和本文的数值计算结果很接近， 含碳球团的还原，由于矿粉和煤粉很细，而且充分混合，需要的还原气的扩散距离很短， 这给快速还原创造了良好条件，可见，含碳球团的还原速度不受扩散过程的限制，仅取决于传 热速度，传热速度与温度的4次方成正比，显然，提高炉温是加快还原速度的重要手段. 2.3球径和配碳量对还原过程的影响 球团直径(10,15,20mm)的影响结果如图3.在计算中，炉温为1200℃. 从图3可以看出：在焙烧前期的10mi内，大球还原较慢，金属化率较低.但在焙烧后

王爱军等 含碳球团直接还 原过程 的数值模拟 和 ℃ 下 焙烧 时 ， 直接 还 原所得 的金 属 化 率 随时 间的变 化规律 如 图 所示 图 中还 标 出了文献 〔 发表 的对应 的试验结果 从计算 曲线 与试验点 比较 可 知 ， 计算结果 与试验数据 基本吻 合 这说 明 ， 用 本文所建 的数学模 型和计算 方 法 ， 可成 功 地 对含碳 球 团 中发 生 的直 接还 原过程进行 数值模拟 图 中 ， 在 ℃ 条件下 ， 加 热 而 后 实验数 据 与计算结果 差 别 较 大 参照其他 实验结果 可 以看 出 ， ℃ 与 ℃ 比较 ， 加 热到 一 而 时金 属 化率应 有 明显差 别 可 见 计算结果是 合理 的 ， 而 试验 所得 的 ℃ 下 的最 后 个 点 ， 可 能 有偶 然 因 素影 响而 不 准确 从数值模拟 和 试验结果 可 以 看 出 在高温 下 焙烧 含 碳 球 团 时 ， 只 需 经过 一 短 暂 的加 热 升 温后 ， 球 团 内即发生强烈 的还 原反 应 ， 金属化率迅 速增 加 当金 属 化率超 过 后 ， 还 原 速 度 逐渐减缓 显然 ， 在 迅速还原 阶段 ， 即使外 围是 氧化性 气氛 ， 因球 内产生大量 还 原气体 ， 能使球 内维持 还原气 氛 但是 ， 在还原后期 ， 随着还 原速度减缓 ， 还 原气体生成 量减 少 ， 使球 内不再 能 维持还 原气氛 此 时 ， 新生 的金属铁可 能被周 围的氧化性气 氛氧化 温度对还原 过程的影 响 利 用 本文 所 建立 的数学模 型 和计算方法 ， 对相 同成 分 和 球径 的含碳 球 团 ， 在 不 同的炉温 一 ℃ 下 ， 计算的球团金 属化率随时 间的变化情 况 ， 结果 如 图 所示 ℃ 卜 ’妙曝 ℃ ℃ 哥牟吸胡、岁 哥牟蜒烟求、 拐乙一习－一 一一 一口－ 一 一一一」 夕整乙一上一一一二一一一一‘ 一 以而 图 计算值与实验值的比较 球径 圈 炉温对金属化率影响的模拟结果 球径 ，配碳 从 图 可 看 出 ， 炉温 对还原 过程 的影 响很 大 在 ℃ 的炉温 下 ， 大 小 的含碳 球 团 ， 只需 焙烧 而 左右 ， 其金 属化率 即可 达到 文 献 【 一 对温度影 响的试验 ， 得到 的规律都是 相 似 的 由于 各 自的试 验条件 不 同 ， 所 得 的数据有些差别 文 献 【 的试验结果表 明 ， 在 ℃ 的炉温 下 ， 对直径 球 团焙烧 ， 金属 化率达到 的加热时 间约为 · 而 这和本文 的数值计算结果很接近 含碳 球 团的还 原 ， 由于 矿粉 和煤粉很 细 ， 而 且 充分混 合 ， 需 要 的还 原 气 的扩散距 离很短 ， 这 给快速还原创造 了 良好条件 可见 ， 含碳球 团的还 原速度不 受扩散过程 的限制 ， 仅取 决于传 热速度 传热速度 与温度 的 次方成 正 比 ， 显然 ， 提 高炉温是加快还原 速度 的重要 手段 球径和配碳量对还原 过程 的影 响 球 团直径 ， ， 的影 响结果 如 图 在计算 中 ， 炉温 为 ℃ 从 图 可 以 看 出 在 焙 烧 前期 的 而 内 ， 大 球 还 原 较 慢 ， 金 属 化 率 较低 但 在 焙 烧 后

·520· 北京科技大学学报 1998年第6期 期，大球的金属化率继续增长的同时，小球的金属化率变化不大，最终，约经过20mi焙烧 后，大小球的金属化率趋于相同. 图4示出不同配碳量的球团（配碳5%，10%，15%，23.2%），在1100℃的炉内焙烧时，金属 化率随时间的变化情况，从图可以看出，配碳量不足的情况下，不仅还原速度慢，而且最终的 金属化率值也低.配碳量越少，影响越明显.文献[⑤]通过试验也得到同样的结论 100 90 88888880 23.2% 00000 80 70 I5% 20 mm 000000 10% 15 mm 60 10 mm 50 0 30 000000038%000 20 10 0 10152025 0 1015 20 25 tmin /min 图3不同球径对金属化率影响模拟结果 图4配碳量对金属化率影响的模拟 (温度1200℃) 结果（温度1100℃，球径15mm) 3 结论 (I)基于质量守恒方程、能量守恒方程及化学反应速度式所建立的描述含碳球团内的直 接还原过程的数学模型是合理的，用此模型所做的数值模拟计算结果与试验结果基本物合， (2)影响含碳球团还原速率的最重要因素是炉温.炉温越高，还原越快.对含碳球团应在 尽可能高的炉温下焙烧， (③)还原初期，大球的还原速度较慢，但焙烧时间足够长的情况下，不论球大小，都可达 到高金属化率，(4)足够的配碳量才能获得较快的还原速度和较高的金属化率， 符号说明 Cm一混合物的等压比热容U·kgK-) D:一有效扩散系数 (m2.s-l) E,一化学反应活化能 (J-mlo-) h,一对流传质系数 (m.s-) K一导热系数 (W.mol-'K-) K,一混合物的等效综合号热系数(WmK k。一干馏反应颜率因子(mol:m-s-) k0k0一气化还原反应频率因子 (mol.m-2s-'Pa-) W、v一挥发份质量分数(%) n,一粒子个数 (m) P一K气体反应物的分压(Pa) P:一C0,气体反应物的分压 (Pa) P,一CO气体反应物的分压(Pa) R一气体常数 0·mol-lK-) R,一化学反应速度 (mol·m-s- ?一所取微元的半径 (m) 。一球团半径 (m) 「一反应界面的半径 (m) S,一粒子的形状因子 T一球内气体或固体温度 (K) 1,一环境温度 (K) 1。一表面温度 (K) △H一第1个反应的反应热 (J·mol- △X一反应i中第k相的生成份额 (%6)

· 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 期 ， 大 球 的 金 属 化 率 继 续 增 长 的 同 时 ， 小 球 的 金 属 化 率 变 化 不 大 ， 最 终 ， 约 经 过 而 焙 烧 后 ， 大小球 的金 属化率趋 于相 同 图 示 出不 同配碳量 的球 团 配碳 ， ， ， ， 在 ℃ 的炉 内焙烧 时 ， 金 属 化率随 时 间 的变 化情 况 从 图可 以 看 出 ， 配碳 量 不 足 的情 况 下 ， 不 仅还 原 速 度慢 ， 而 且 最 终 的 金属 化率值也低 配碳量越少 ， 影 响越 明显 文献 【 通 过试验也得 到 同样 的结论 奋魏 。 。 。 。 沼离名洲产浦 月口刀 乌名矛 ，‘厂声门‘ 声月 ︺ ， ︸ 口二 ︸‘，、 ︸ 哥牟噢叫岁、 】 刀 】 哥牟硅叫芝 水几一一一口一一一一上一一一上一 材而 不同球径对金属化率影响模拟结果 温度 ℃ 以 圈 圈 配碳 对金属化率影响的模拟 结果 温度 ℃ ， 球径 结论 基 于 质量 守 恒方程 、 能量 守恒方 程 及 化 学反 应速 度 式 所 建 立 的描述 含碳球 团 内的直 接还 原过程 的数学模型是合理 的 ， 用 此模 型所做的数值模拟计算结果 与试验结果基本吻合 影 响含碳 球 团还原 速率的最 重要 因素是 炉 温 炉 温 越 高 ， 还 原越 快 对含碳 球 团应在 尽可 能 高的炉 温下焙烧 还 原初 期 ， 大球的还 原 速度较慢 ， 但 焙烧 时间足 够 长 的情况 下 ， 不 论球大小 ， 都可 达 到 高金 属 化率 足够 的配碳量才能获得较快的还原 速度 和较高的金 属 化率 符号说明 气 一混合物的等压 比热容 · 一 ’ 一 ’ 一化学反 应活化能 · 而。 一 ’ 一导热系数 尸 · 一 ’ 一 ’ 。一干馏反 应频率因 子 · 一 ’ 一 ’ 甲 一挥 发份 质量分数 一 气体反 应物 的分压 ， 一 气体反应物 的分压 一有效扩散系数 一对流传质系数 。 一混合物 的等效综合导热系数 。 ， 。一气化 、 还原反应频率因子 凡一粒子个数 尸 一 气体反 应物的分压 一气体常数 一所取微元 的半径 ‘ 厂反 应界 面 的半径 一球 内气体或固体温度 。一表面温度 △戈 人一反 应 中第 相 的生成份额 一 ’ 一 一 ‘ · 一 、 一 入 一 侧 · 一 ’ 一 ’ 厂化学反 应速 度 。 一球团半径 厂粒子 的形状因子 厂环境温度 △拭一第 个反 应 的反 应热 一 、 一 · 一 ’

Vol.20 No.6 王爱车等；含碳球团直接还原过程的数值模拟 ·521· P一气体浓度或固体密度 (mol·m)或(kg·m)pm一混合物的质量密度 (kg·m) P。一气体原始浓度或固体原始密度(mol:m-')或(kgm)p,一周围的气体浓度 (mol·m 中一气孔率 (%) a一对流换热系数 (W·m-2K-) 。一射换热系数 (W.m-2K- t一时间 (s) 参考文献 1 Huang B H,Lu W K.Kinetics and Mechanisms of Reactions in Iron Ore/Coal Composites.ISIJ International,1993(10):1055 2 Sun S,Lu W K.Mathematical Modeling of Reactions in Iron/Coal Composites.ISIJ Intemational, 1993(10):1062 3 Carvalho R J D,Netto P G Q,DAreu J C.Kinetics of Reduction of Composite Pellets Contain- ing Iron Ore and Carbon.Canadian Metal Quarterly,1994(3):217 4 Sharma T.Reduction of Iron Ore Fines with Coal Fines.Ironmaking and Steelmaking1993(5):362 5 Nasr M I,Omar AA,Khadr M H,El-Geassy AA.Analysis of Solid-State Reduction of Iron Ore from a Couple of Experimental Measurement.Scand J Metallugy,1994(3):119 6周渝生，杨天钧，李文采，等.含碳球团的冶金特性.北京科技大学学报，1992,14(1)：1 7杜挺，邓开文.钢铁冶炼新工艺.北京：北京大学出版社，1994.42 8扬学民，郭占成，黄典冰，等，含碳球团还原机理研究.化工冶金，1995(2)：118 9王尚槐，冯俊小，康岳华，等.敞焰加热含碳团矿直接还原的试验研究.钢铁，1996(5)：11 10王爱军.含碳球团及其堆积料层中直接还原过程的数值模拟研究：[硕士论文]，北京：北京科技大学， 1996.6 Numerical Simulation of Direct Reduction Process of Carbon-Bearing Pellets Wang Aijun Wang Shanghuai Department of Thermal Energy,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Based on equations of mass conservation,energy conservation and chemi. cal reaction rates,a mathematical model of direct reduction process of carbon-bearing pellets was developed.The calculated results of mathematical model agree with the experi- mental results.Numerical simulation results are shown as follows:Furnace temperature is the most important factor affecting on the reduction rate of pellets,so that it is neces- sary to heat carbon-bearing pellets under high furnace temperature.Either for larger pellets or for smaller pellets high metallization can be obtained when the heating time is long enough,although the reduction rate of larger pellets is lower than of smaller pellets during the beginning period.For realizing higher metallization and faster reduction rate, the pellets should contain sufficient carbon. KEY WORDS direct reduction;carbon-bearing pellet;numerical simulation

王 爱军等 含碳球 团直接还原过程 的数值模拟 厂气体浓度或固 体密度 一气体原始浓 度或固体原始 密度 价 一气孔 率 一射换热系数 · 参 考 文 献 一 ’ 或 · 一 ’ 一 ’ 或 · 一 ’ 一 一 一混合物 的质量 密度 、 一周 围 的气体浓度 一对流换 热系数 一时 间 · 一 一 ’ · 一 ， 儿 俪 掩 ， ， 掩 可 ， 田 ， 愧 ， 口 兀 飞 加 比 阴 川吃 ， 一 砒 出 ， ， 五 ， 一 一 忱 砒 ， 周渝生 ， 杨天钧 ， 李文采 ， 等 含碳球团的冶金特性 北京科技大学学报 ， ， 杜挺 ， 邓开文 钢铁冶炼新工艺 北京 北京大学 出版社 ， 扬学 民 ， 郭 占成 ， 黄典冰 ， 等 含碳球团还原机理研究 化工冶金 ， 王 尚槐 ， 冯俊小 ， 康岳华 ， 等 敞焰加热含碳团矿直接还原的试验研究 钢铁 ， 王 爱军 含碳 球团及 其堆积料层 中直接还原过程 的数值模拟研究 〔硕 士 论 文 北 京 北 京科技 大 学 ， 切 称 一 肠 从 氏 如 ， ， ， ， 二 ， 一 一 七 ， 一 朗 ， 而 ， 俪 一