基于床层传热的皮江法炼镁过程优化

摘要

球团在还原罐内传热导致的温度梯度是限制皮江法还原反应的关键因素.本文采用数值方法研究了球团尺寸、装料方式、还原罐外壁温度等因素对床层温度分布、还原率分布的影响.结果表明：在球团直径为22.3 mm、还原时间相同时能够获得最大的还原率；生产过程中应尽量提高还原罐外壁温度；床层中心区域温度低，还原反应速率慢，反应滞后；通过中心留空的方法能够有效缩短还原周期，提高原料利用率；以单位体积、单位时间镁的产量为依据，对于内径为270 mm的还原罐，当中心留空区域的直径小于27 mm时，可获得最大生产效率.

关键词

镁 / 皮江法 / 真空硅热还原 / 数值仿真 / 传热

基金资助

国家自然科学基金资助项目（21878045）; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（N2225019）; 辽宁省自然科学基金资助项目（2022-MS-106）; 中国博士后科学基金资助项目（2022M710701）