مدلسازی عددی تولید آهن اسفنجی جهت محاسبه متالیزاسیون در راستای بهینه­سازی ریت خروجی کوره

در فن آوری تولید شمش به طریق کوره های قوس الکتریکی، یکی از خوراک اولیه واحد فولادسازی آهن اسفنجی می باشد که در واحدهای احیا مستقیم تولید می گردد. خوراک واحد احیا گندله بوده که شامل حدود 65 درصد آهن و 30 درصد اکسیژن به صورت ترکیب fe2o3 وارد کوره شده و توسط گازهای احیایی (co و h2)، احیا می-گردد. در این تحقیق محاسبات عددی مربوط به اندازه گیری رفتار و تغییرات گندله در کوره احیا مستقیم بررسی شده است. در این کوره ها جریان گاز و جامد به صورت غیرهمسو با هم در تماس می باشند تا خروجی مطلوب حاصل گردد. در این مدلسازی معادلات انتقال جرم و سینتیک اجزا، گسسته شده و به روش تفاضل محدود حل گردیده است. مدلسازی، مصرف گندله ورودی و تشکیل آهن اسفنجی و ترکیبات میانی را به خوبی نشان داده و آنالیز گاز به دست آمده در جریان ورودی با تقریب بسیار خوب از مقدار واقعی آن محاسبه شده است. همچنین درصد متالیزاسیون و تغییرات آن در راستای افزایش ریت تولید بررسی گردیده است. به صورت تقریبی هر یک تن افزایش ریت خروجی، متالیزاسیون در شرایط ثابت حدود 0.5 واحد کاهش می یابد.