硅热法炼镁动力学的数学模型分析及数值模拟

摘要：

硅热法是目前工业产镁的主要技术手段,但由于该过程涉及高温化学反应及复杂传热机理,鲜有报道对此技术进行详细动力学及数值计算研究.本工作采用实验的方法获得皮江法炼镁化学反应动力学数据,根据数据分析确定了分段动力学模型,并转化为精确的数学模型.然后建立了耦合数学模型、辐射模型和导热模型的三维非稳态数值计算模型,并通过数值模拟计算,获得工业产镁过程中球团反应转化率和温度随生产时间的分布规律.计算结果表明,生产时间2h后球团最低温度已达1203K,4h后物料平均还原率已达66％.该技术改进方向主要为增加外层球团数量并提高还原罐中心区域传热效率.本工作可以用于指导强化传热设备的设计,预测实际生产效果,节省大量试验投资.

关键词：镁、生产、反应动力学、动力学模型、传热、数值模拟

所属期刊栏目：38

分类号：TF8(有色金属冶炼)

资助基金：安徽省自然科学基金1808085QE152

在线出版日期：2019-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：4155-4163