محمد حسین مختاری - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه سمنان
محمد صادق ولی پور - استادیار دانشکده ی مهندسی مکانیک و عضو گروه پژوهشی واکنش های ناهمگن د

در این مقاله یک مدل ریاضی برای بررسی احیای گندله ی متخلخل وستیتی با استفاده از محلوط گونه های هیدروژن، منوکسید کربن، بخار آب و دی اکسید کربن توسعه داده شده است. این مدل وابسته به زمان غیر همدما و بر اساس مدل دانه ای بوده که علاوه بر واکنش های احیا، شامل واکنش جانبی گاز-آب نیز می باشد. این واکنش که بین گونه های گازی صورت می گیرد، مهمترین واکنش جانبی در فرایند احیای مستقیم اکسیدهای آهن می باشد. اثر واکنش گاز-آب د رمحدوده ی دمایی 1250-1000 k در نظر گرفته شده است. در این مقاله ابتدا معادلات حاکم، شامل معادله یبقای جرم، معادله ی بقای انرژی و معادله ی نرخ احیا استخراج شدند. سپس برای حل این معادلات از روش حجم محدود به صورت کاملا ضمنی استفاده شده و در پایان نیز اثر واکنش جانبی گاز-آب بر پارامترهای اصلی احیا شامل نرخ احیاء دما و کسر مولی گونه های احیا کننده بررسی شده است. از بررسی های صورت گرفته مشخص شد که در مقیاس گندله ، اثر واکنش گاز-اب بر نزخ احیای وستیت بسیار کم و به صورت کاهش نرخ احیا می باشد.

احیای مستقیم آهن، گندله ی متخلخل وستیتی، وامنش گاز-آب حجم محدود