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La réduction du minerai de fer par l’hydrogène : étude cinétique, phénomène de collage et modélisation
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Costa, Andrea Ranzani Da |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | Dans le contexte d’une reduction des emissions de CO2 de la siderurgie, nous avons etudie la reduction directe du minerai de fer par H2 pur, dont l’interet environnemental est de liberer H2O a la place de CO2. La cinetique de reduction de differents types de boulettes industrielles a ete mesuree par thermogravimetrie. Les effets de la temperature, du diametre des particules et de la composition du gaz ont ete analyses. On a mis en evidence une reduction dont les trois etapes (Fe2O3>Fe3O4>FeO>Fe) se deroulent en regime mixte, debutant sous controle chimique pour evoluer vers un controle par la diffusion gazeuse intergranulaire, ainsi que par la diffusion en phase solide dans la couche de fer dense produite. Au stade de la wustite, les grains se fractionnent en cristallites et la reduction de celles-ci en fer est topochimique. De 900 a 950 °C, la reaction ralentit du fait de la formation de Fe-γ a la place de Fe-α. Au-dessus de 900 °C, les boulettes peuvent coller entre elles lors de la reduction, nous avons propose une explication a ce phenomene. Sur la base de ces resultats, on a ensuite construit un modele cinetique particulaire destine a decrire la reduction d’une boulette unique. La comparaison des resultats calcules et experimentaux est satisfaisante, sauf aux plus hautes temperatures. Enfin, ce modele cinetique a ete integre a un modele de reacteur multiparticulaire, REDUCTOR, qui simule la reduction des boulettes dans un four a cuve industriel. Les simulations realisees, en testant l’influence des principaux parametres operatoires, ont debouche sur des recommandations pour une future mise en œuvre industrielle d’un tel procede. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01204934/file/These_Ranzani_2011.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
