Дослідження процесу металізації залізорудних матеріалів воднем із застосуванням сонячної енергії

Abstract

Об’єкт дослідження: процеси прямого відновлення оксидів заліза з використанням водню та високотемпературних джерел тепла в альтернативних металургійних технологіях. Предмет дослідження: тепло- та масообмінні процеси, кінетика водневого відновлення оксидів заліза й конструктивно-технологічні особливості реалізації процесу прямого відновлення заліза в сонячному обертовому реакторі. Мета роботи: дослідити можливості та закономірності реалізації процесу прямого водневого відновлення оксидів заліза з використанням концентрованої сонячної енергії та обґрунтувати ефективність застосування сонячного обертового реактора для інтенсифікації тепло- і масообмінних процесів. Методи дослідження: аналіз наукових джерел, математичне моделювання. Результати роботи: підтверджено високу ефективність реактора при температурах понад 1000 °C. Встановлено, що швидкість хімічного перетворення залежить переважно від інтенсивності подачі водню, а не лише від нагріву, досягаючи показника конверсії до 100%. Використання керамічних і металевих камер дозволило оптимізувати процес, довівши можливість отримання чистого заліза з мінімальним впливом на довкілля.