blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2021-5-360-362blackmet-2104Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВPHYSICO-CHEMICAL BASICS OF METALLURGICAL PROCESSESК термодинамике восстановления железа из оксидовOn thermodynamics of iron reduction from oxidesБердниковВ. И.BerdnikovV. I.

Виктор Иванович Бердников, кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник

454018, Челябинск, ул. Косарева, 63, офис 486

Viktor I. Berdnikov, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Senior Researcher

63 Kosareva Str., Chelyabinsk 454018

berdnikov-chel@mail.ruГудимЮ. А.GudimYu. A.

Юрий Александрович Гудим, доктор технических наук, профессор

454080, Челябинск, пр. Ленина, 76

Yurii A. Gudim, Dr. Sci. (Eng.), Prof.

76 Lenina Ave., Chelyabinsk 454080

ООО Промышленная компания «Технология металлов»РоссияLLC Industrial Company “Technology of Metals”Russian FederationЮжно-Уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian Federation202103062021645360362Copyright © Бердников В.И., Гудим Ю.А., 20212021Бердников В.И., Гудим Ю.А.Berdnikov V.I., Gudim Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2104

Выполнено компьютерное моделирование химического процесса прямого восстановления железа в агрегатах, работающих по технологии «Мидрекс». Проведен анализ четырех вариантов такой технологии, различающихся типом исходного сырья и температурой рабочего процесса. Установлено, что при повышении температуры процесса снижается потребный расход природного газа и полностью устраняется метан в отходящем газе. Также отмечено, что при постоянной температуре процесса концентрации всех компонентов системы находятся в линейной зависимости от величины расхода восстановительного газа. Это обстоятельство позволило записать единое балансовое уравнение для всех вариантов изучаемого химического процесса.

A computer simulation of the chemical process of direct iron reduction in aggregates was performed with the use of MIDREX technology. The analysis of four variants of this technology, which differ in the type of raw material and temperature of the working process, was carried out. It was determined that when the process temperature increased, the required consumption of natural gas decreased, and methane in the waste gas was completely eliminated. It was also noted that at a constant process temperature, the concentrations of all components of the system were linearly dependent on flow rate of the reducing gas. This circumstance allowed us to write a single balance equation for all variants of the studied chemical process.

химические реакцииоксиды железатермодинамическая системамоделирование процессапрямое восстановление железаМидрекс-процессchemical reactionsiron oxidesthermodynamic systemprocess modelingdirect reduction of ironMIDREX processReferencesÜnal H., Turgut E., Atapek S., Alkan A. Direct reduction of ferrous oxides to form an iron-rich alternative charge material // High Temperature Materials and Processes. 2015. Vol. 34. No. 8. P. 751–756. https://doi.org/10.1515/htmp-2014-0125Ünal H., Turgut E., Atapek S., Alkan A. Direct reduction of ferrous oxides to form an iron-rich alternative charge material. High Temperature Materials and Processes. 2015, vol. 34, no. 8, pp. 751–756. https://doi.org/10.1515/htmp-2014-0125Atsushi M., Uemura H., Sakaguchi T. MIDREX processes // Kobelco Technology Review. 2010. No. 29. P. 50‒57.Atsushi M., Uemura H., Sakaguchi T. MIDREX processes. Kobelco Technology Review. 2010, no. 29, pp. 50–57.Mouer A. Direct from MIDREX. 2nd Quarter. 2009. P. 3‒9.Mouer A. Direct from MIDREX. 2nd Quarter. 2009, pp. 3–9.Процесс Мидрекс: производство губчатого железа. Электронный ресурс. URL: https://uas.su/books/srmp/511/razdel511.phpMIDREX Process: Sponge Iron Production. Information Service. Available at URL: https://uas.su/books/srmp/511/razdel511.phpТрусов Б.Г. База данных и программный комплекс TЕРРА, редакция 6.3 (электронный ресурс). М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013.Trusov B.G. Database and Program Complex TERRA, edition 6.3 [Electronic resource]. Moscow: Bauman STU, 2013. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.