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作者：李茂生;刘鹏;孙昊;张宏;战洪仁;
单位：沈阳化工大学机械与动力工程学院;大连华锐重工集团;
摘要：为了研究36 MW镍铁矿热炉的冶炼过程，建立了一种耦合还原反应的三维瞬态多物理场模型.该模型利用用户自定义函数(UDF)编译了电热转换、电磁感应、磁场扰动和还原反应的输运方程，对炉内物质的流动、质量的转化、热量的传递过程进行模拟，分析了不同时刻多物理场的变化规律和金属氧化物的还原过程.结果表明：交流电弧受电磁和高频电流的影响，出现了明显的趋肤效应和邻近效应；当冶炼时间由10 min增至40 min时，电弧底部最大焦耳热由2.38 MW/m~3增至10.32 MW/m~3,磁场强度最大值由0.003 79 T增至0.013 97 T;当冶炼40 min时，电弧下方的氧化镍基本被还原，氧化铁被部分还原，氧化铁的质量分数由25.2%降至12.6%,且镍铁氧化物的还原速率随冶炼温度的升高呈非线性增大.
关键词：镍铁矿热炉;多孔介质;还原反应
基金资助：辽宁省教育厅面上基金项目(LJKMZ20220775)
