基于Gamma粒度分布的電爐渣鈣浸出動力學模型

  國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃明確指出未來鋼鐵工業(yè)的發(fā)展方向,除了實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程關鍵性技術(shù)的突破與創(chuàng)新,通過企業(yè)間的兼并與重組提高鋼鐵產(chǎn)業(yè)的集中度外,還包括大力發(fā)展低碳鋼鐵,實現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)過程的節(jié)能與減排。為了實現(xiàn)煉鋼過程溫室氣體CO2的減排,可以通過煉鋼生產(chǎn)過程減少對焦炭的依賴及開發(fā)新工藝。

  科研人員為了研究電爐渣吸收CO2時電爐渣粒度分布對鈣浸出率及過程控速的影響,以平均顆粒尺寸為20μm,不同偏離系數(shù)(CV)的電爐渣為研究對象,建立了電爐渣在 0.05mol/L 醋酸溶液中的浸出動力學模型,并利用Mathematica8.0對模型進行了求解,并通過試驗驗證了模型的準確性。

  仿真結(jié)果表明,電爐渣在浸出70min 時,鈣浸出率基本穩(wěn)定,在浸出前70 min,浸出反應速率隨著偏離系數(shù)的增大而增大,70min后則隨著偏離系數(shù)的增大而減小。隨著電爐渣偏離系數(shù)的增大,電爐渣浸出過程受到化學反應控速越來越弱,而受到擴散控速先變強后變?nèi)?,在CV=0.7時擴散控速最強。通過試驗數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果對比,證明所建立的基于Gamma粒度分布的電爐渣鈣浸出率動力學模型能較好的反映電爐渣在醋酸溶液中的浸出過程。