توصيفگر ها :
سينترينگ سنگ آهن , شبيه سازي , تغيير مشخصات ذاتي بستر , زمان روشن بودن مشعل , كيفيت سينتر توليدي
چكيده فارسي :
كوره بلند اصلي ترين روش توليد آهن و آلياژهاي فولادي در جهان است. استفاده از ذرات سنگ‌آهن با قطر كوچك‌تر از 10 ميلي متر در كوره بلند نفوذپذيري را به‌شدت كاهش مي دهد و سبب افت بازده كوره بلند مي شود. براي داشتن يك مخلوط مناسب جهت استفاده در كوره بلند فرايند سينترينگ در صنعت فولاد استفاده مي شود. اگرچه اين فرايند براي نرمه هاي سنگ‌آهن ابداع شده است، اما با توجه به تأثير زياد در بازده كوره بلند، امروزه بار اصلي كوره هاي بلند توسط فرايند سينتر تهيه مي شود. در اين پروژه با نوشتن معادله ي تغيير جرم ذرات جامد در اثر واكنش هاي شيميايي كه داخل بستر سينتر اتفاق مي افتد، نرخ تغيير شعاع اين ذرات به‌دست‌آمده و در نرخ واكنش هاي شيميايي از شعاع ذرات در هر لحظه استفاده مي شود. براي صحت سنجي، پروفيل دما در يك ارتفاع مشخص با دماي اندازه گيري شده مقايسه شده است، و نشان داده‌شده است تطابق خوبي ميان اين دو پروفيل وجود دارد. در ابتدا در يك زمان مشخص ناحيه هاي داخل بستر به چهار ناحيه ي سرد شدن، شعله، پيش گرم و مرطوب تقسيم‌شده و مرز ميان اين نواحي با توجه به تغيير غلظت گونه ها به دست مي آيد. در ادامه با بررسي دقيق تر ناحيه ي پيش گرم نشان داده‌شده است ناحيه ي پيش گرم داخل بستر را مي توان به دو ناحيه ي خشك و تبخير تقسيم‌بندي كرد. در ناحيه ي خشك كل آب داخل بستر تبخير شده و در ناحيه ي تبخير آب در حال بخار شدن است. در اين پروژه شش معيار دماي بيشينه، زمان سينترينگ، زمان ماندگاري، ضخامت ناحيه ي احتراق، ضخامت ناحيه ي مذاب و سرعت شعله براي بررسي كيفيت سينتر توليدي معرفي‌شده و اثر مدت‌زمان روشن بودن مشعل بر روي آن بررسي‌شده است. با افزايش زمان روشن بودن مشعل دماي بيشينه اي كه مخلوط داخل بستر به آن مي رسد افزايش‌يافته و درنتيجه كيفيت سينتر توليدي در لايه ي بالايي بستر افزايش مي يابد. زمان روشن بودن مشعل اثري ير روي زمان پايان سينتر ندارد. به‌غيراز حداقل زمان لازم، براي ساير زمان ها با افزايش زمان روشن بودن مشعل، زمان ماندگاري كه اصلي ترين معيار كيفيت سينتر است كاهش مي يابد. همچنين افزايش زمان روشن بودن شعله، سرعت انتشار شعله را افزايش مي دهد. زمان روشن بودن مشعل اثري بر روي ضخامت ذوب ندارد، اما با افزايش آن ضخامت ناحيه ي احتراق كمي افزايش پيداكرده كه سبب افزايش كيفيت سينتر توليدي مي شود. در ادامه ي كار براي مشخص كردن اينكه كدام معيار اثر غالب را در كيفيت خروجي دارد يك معيار انتگرالي معرفي‌شده و نشان داده‌شده است براي زمان روشن بودن مشعل، اين معيار رفتاري مشابه معيار زمان ماندگاري دارد، و به عبارتي معيار زمان ماندگاري، معيار غالب براي بررسي كيفيت سينتر توليدي است.
چكيده انگليسي :
Blast furnace is the main method of producing iron and steel alloys in the world. Using iron ore particles with a diameter smaller than10 millimeters in the blast furnace, greatly reduces the permeability and causes a decrease in the efficiency of the blast furnace. The sintering process is used to have a suitable mixture for use in the blast furnace. Although this process was invented for soft iron ore, but due to the great effect on blast furnace efficiency, nowadays the main load of blast furnaces is prepared by process sinter. In this project, by writing an equation for the change in the mass of solid particles due to the chemical reactions that take place inside the bed sinter the rate of change of the radius of these particles is obtained and the radius of the particles is used in the rate of chemical reactions it. For validation, the temperature profile at a given height is compared to the measured temperature and it has been shown that there is a good match between these two profiles. At first, according to the temperature and species concentration, the sinter bed is divided into four zone. These four zones are: Cooling, ignition, Preheat, Condensation. The preheat zone can be divided into two areas: dry and evaporation. In the dry area, all the water inside the bed has already been converted to vapor phase and in the evaporation area, the water is evaporating. In this project, the following six criteria have been used to investigate the effect of burner's time on the quality of the sinter produced: Maximum temperature, Sintering time, Combustion zone thickness, Melting zone thickness, Duration time in combustion zone, Flame front speed. By increasing that time the burner is on, the maximum temperature is increased and as a result, the quality of sinter produced in the upper layer of the bed increases. The time of burner operating does not affect the sintering time. Duration time in combustion zone is the most important criterion for checking the quality of production sinter, this criterion decreases with the increase of the time the burner is on. Increasing the time burner increases the flame front speed and the quality of the produced sinter decreases according to this criterion. The burner operation time has no effect on the Melting zone thickness, but with its increase, the thickness of the combustion zone has increased slightly, which is the reason the quality of sinter is increased. More over, to determine which criterion has the dominant effect on the quality of the production sinter an integral criterion has been introduced and shown for, the burner operation this criterion has the same behavior as the Duration time in combustion zone criterion. In other words, the criterion of duration time in combustion zone is the dominant criterion for checking the quality of production sinter.
