代 涛 李保卫 武文斐

(1.内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古 包头 014010；2.白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室，内蒙古 包头 014010)

单颗粒褐铁矿气基磁化焙烧过程的还原模型

代 涛1，2李保卫1，2武文斐1，2

(1.内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古 包头 014010；2.白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室，内蒙古 包头 014010)

针对褐铁矿磁化焙烧过程中，单颗粒氧化铁还原机理认识难的复杂问题，建立了基于多孔介质模型的一维非稳态还原模型。通过数值计算，开展了不同温度、CO浓度及不同初始孔隙率影响下的褐铁矿还原度的研究。研究表明，随机孔模型能很好地应用于还原模型,多孔介质孔道内气体传输特性对反应有一定的影响,粒径为100 μm的颗粒在800 ℃下完全还原仅需18 s左右。

单颗粒褐铁矿 随机孔模型 还原模型 数值模拟

近年来，包头固阳已探明褐铁矿达8亿t,丰富的褐铁矿资源由于其较低的铁品位，一直难以有效利用。采用低品位铁矿石的气基流态化磁化焙烧工艺优势明显，除提高矿物磁性外，还能够除去矿物中的结晶水和挥发分，使矿石结构疏松，降低磨矿成本并可排除有害元素，大幅度提高铁品位。褐铁矿粉在焙烧炉中的CO还原特性研究一直是一个热点问题。早在20世纪70年代，基于缩核、微粒、均相等模型的气相还原研究已有报道。M.Ohrniusui[1]使用单界面模型分析氧化铁粉粒的还原；E.k.T.Ka和R.Hughes[2]应用未反应核一界面模型，进行了气基还原氧化铁的研究；Takeaki[3]使用三界面模型研究了在800 ℃时CO还原氧化铁颗粒的情况；……