Skip to main content
SUPERVISOR
Mohamadreza Salimpour,Mohsen Saghafian,Mohsen Lahooti
محمدرضا سلیم پور (استاد راهنما) محسن ثقفیان (استاد راهنما) محسن لاهوتی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad hamid Barzegar
محمدحمید برزگربفروئی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Simulation and Energy Analysis of Pelletizing process in Traveling Grate
Energy holds a substantial portion of the total cost in iron and steel industries and therefore reducing the amount of fuel consumption has direct impact on the total cost per ton of steel. Pelletizing iron oxide furnaces are costly systems. Reducing the energy consumption in this process is, therefore, one of the fundamental steps in reducing the energy consumption in steel production. In this work, a simulation of green pellet induration process is presented in traveling grate furnaces. The model includes different steps in the process including evaporation, preheating, firing, and cooling of the fired pellet. Evaporation of moisture in the pellets, calcination of limestone, oxidation of magnetite, and combustion of coke are considered in this simulation. The balance equations for mass, energy, and momentum are solved by commercial FLUENT package. The validity of the model is verified by comparing the temperature distribution of the pellets with the experimental results. The goal of this simulation is to explore the feasibility of reducing the fuel consumption, increasing the production tonnage, and improving the quality of the fired pellets. The temperature profile, the velocity and the composition of gas at different zones as well as the temperature profile of the pellets and the mechanism of variety of chemical and physical reactions inside the pellets during the process are obtained at different points in the simulation results. Furthermore, the model is capable of calculating the quality of the fired pellets, and the production tonnage. Numerous performance factors, including bed height, grate speed, inlet airflow to the bed, and percentage of initial coke are examined in the green pellet induration process and the optimum parameters are selected using a software. In the optimized situation, the pellets abrasion index is reduced from 6.6 with no coke to 2.7 with 1% coke. Additionally, the production tonnage is increased to 55% in the case of 1% coke compared to no coke. Keywords: Induration pellet furnace, simulation, moisture evaporation, magnetite oxidation, quality
انرژی در صنایع آهن و فولاد سهم مهمی از هزینه کل را دارا بوده و از این رو، کاهش میزان سوخت مصرفی در صنایع آهن و فولاد تاثیر مستقیم بر قیمت تمام شده هر تن فولاد خواهد داشت. کوره های پخت گندله های اکسید آهن، سیستم هایی بسیار گران هستند. بنابراین کاهش مصرف انرژی در این فرآیند یکی از گام های اساسی برای کاهش مصرف انرژی در تولید فولاد است. در این کار یک شبیه سازی برای فرآیند پخت گندله خام در کوره زنجیر متحرک ارائه شده است. مدل در برگیرنده مراحل مختلف فرآیند، از قبیل خشک شدن، پیش گرم کردن، پخت و سرد کردن گندله های پخته است. فرآیندهای خشک شدن رطوبت گندله ها و واکنش های تکلیس سنگ آهک، اکسیداسیون مگنتیت و احتراق کربن در این شبیه سازی در نظر گرفته شده است. معادلات موازنه جرم، انرژی و مومنتم با استفاده از کد تجاری فلوئنت حل شده است. اعتبارسنجی مدل با مقایسه توزیع دمایی گندله ها با نتایج تجربی مطالعه شده، انجام شده است. هدف از این مدل سازی، بررسی امکان کاهش مصرف سوخت، افزایش تناژ تولیدی و بهبود کیفیت گندله پخته شده، است. در نتیجه شبیه سازی، پروفیل دما، سرعت و ترکیب گاز در نقاط مختلف بستر و نیز پروفیل دمایی گندله ها و چگونگی پیشروی واکنش های فیزیکی و شیمیایی مختلف درون گندله در طول فرآیند برای نقاط مختلف بستر به دست آمده است. از سوی دیگر، مدل قادر به محاسبه کیفیت گندله پخته و تناژ تولیدی می باشد. با استفاده از نرم افزار، خصوصیاتی از قبیل ارتفاع بستر، سرعت حرکت زنجیر متحرک، شار جرمی هوای ورودی به بستر و درصد کربن اولیه، بر فرآیند پخت گندله، بررسی شده و بهترین حالت انتخاب شده است. با انتخاب بهترین حالت، اندیس سایش گندله های خروجی از 4 / 6 در حالت بدون کربن، به 7 / 2 در حالت یک درصد کربن، رسیده است. همچنین تناژ تولیدی در حالت یک درصد کربن نسبت به حالت بدون کربن، %55 افزایش داشته است. کلمات کلیدی: کوره پخت گندله، شبیه سازی، خشک شدن رطوبت، اکسیداسیون مگنتیت، کیفیت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی