Mathematical Modeling and Simulation of Direct Reduction of Iron Ore in a Moving Bed Reactor by the Single Particle Model

Date

2019-02-28

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House

Abstract

Розроблено математичну модель для симуляції відновлення пористих залізорудних окатишів до губчастого заліза в протиточному реакторі з рухомим шаром. На основі масового та теплового балансів як в твердих частинках, так і реакторах, виведено звичайні диференціальні рівняння. За моделлю окремої частинки змодельована кінетика відновлення залізної руди. Показано, що розроблена модель задовільно відтворює дані корпорації Gilmore Steel (США). Досліджено вплив параметрів відновлювального газу та характеристик окатишів, таких як пористість, на ступінь відновлення.
In this work, a mathematical model is developed for simulating the behavior of a counter-current moving bed reactor, in which the reduction of porous iron ore pellets to sponge iron is simulated. Simultaneous mass and energy balances within both the solid particles and the reactor, will lead to a set of coupled ordinary differential equations. The iron ore reduction kinetics was modeled with a single particle model. The model was able to satisfactorily reproduce the data of Gilmore Steel Corporation (USA). Eventually, the effects of reducing gas parameters and pellet characteristics such as porosity on the reduction extent have been investigated.

Description

Keywords

симуляція, пряме відновлення, реактор з рухомим шаром, модель окремої частинки, пористість, simulation, direct reduction, moving bed reactor, single particle model, porosity

Citation

Ghalandari V. Mathematical Modeling and Simulation of Direct Reduction of Iron Ore in a Moving Bed Reactor by the Single Particle Model / Vahab Ghalandari, Hassan Hashemipour Rafsanjani // Chemistry & Chemical Technology. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Vol 13. — No 2. — P. 205–211.