兩階段流化床鐵礦石顆粒還原過程數(shù)學(xué)模型

-18-在串聯(lián)連接的雙流化床兩階段中鐵礦石顆粒還原過程的數(shù)學(xué)模型Y.B.Hahn和K.S.Chang一個(gè)數(shù)學(xué)模型去描述在串聯(lián)連接的雙流化床兩階段（預(yù)還原和最終還原階段）中的鐵礦石顆粒的還原過程。該模型的主要特征是顆粒內(nèi)含物分解現(xiàn)象去解釋在鐵氧化物還原中的影響，以及擁有一個(gè)更大尺寸分布的多顆粒的還原動(dòng)力學(xué)。發(fā)現(xiàn)全部顆粒中約百分之九十的分解發(fā)生在預(yù)還原階段，主要由于熱應(yīng)力以及體積膨脹。在預(yù)還原與最終還原兩階段中，尺寸大于1mm顆粒的還原程度隨著顆粒尺寸的增加而下降。然而，尺寸在0.2mm到1mm之間的顆粒，還原程度輕微地提高。尺寸小于0.2mm的顆粒在還原程度上提高明顯。在預(yù)還原和最終還原兩階段中，還原程度同樣隨著原料氣氧化程度的增加而逐漸下降。為了達(dá)到需要的還原程度，控制在階段Ⅰ流化床溫度相比階段Ⅱ更重要。預(yù)還原階段的最佳停留時(shí)間范圍為15到20分鐘，最終還原階段最佳停留時(shí)間為30到35分鐘。Ⅰ、介紹最近幾年里，各種各樣熔煉還原方法已經(jīng)在發(fā)展中，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)煉鐵方法，比如：高爐煉鐵。熔煉還原煉鐵方法可能需要滿足一些條件，比如：不同煤炭的使用、簡化了的材料準(zhǔn)備、含很少雜質(zhì)的熱鐵、獨(dú)立的加工步驟、封閉的能量系統(tǒng)、有效的污染控制以及無污染產(chǎn)生。結(jié)合了一個(gè)熔煉爐和一個(gè)流化床準(zhǔn)備反應(yīng)器的熔融還原方法，被突出做為滿足以后需要的有前途的方法之一。流化床反應(yīng)器擁有的一些優(yōu)勢在于進(jìn)料的不黏結(jié)，出色的熱量與質(zhì)量傳遞、整個(gè)反應(yīng)回路溫度的均勻性、出色的熱效率、低投資花費(fèi)和有效的污染控制。對于熔煉還原方法中的預(yù)還原階段，由于流化床應(yīng)用到鐵氧化物的預(yù)還原過程中，從而在操作流化床中擁有一個(gè)越來越大的興趣。對于鐵礦石還原過程中，有兩種類型的流化床：鼓泡流化床和循環(huán)流化床。系統(tǒng)理解發(fā)生在流化床內(nèi)的整個(gè)現(xiàn)象對于一個(gè)有效反應(yīng)器的設(shè)計(jì)是非常重要的，但是由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，使得對其理解非常的困難。最近，Hahn等人已經(jīng)完成數(shù)學(xué)模型工作，該模型基于第一原理去描述發(fā)生在循環(huán)流化床內(nèi)的鐵礦石預(yù)還原的各種各樣子步驟。他們的模型包含流體力學(xué)、還原動(dòng)力學(xué)以及熱量與質(zhì)量的傳遞。他們呈現(xiàn)的非黏性流模型，其中氣固兩相被認(rèn)為是連續(xù)的和完全滲透的，可以充分地描述在循環(huán)流化床中鐵礦石顆粒的流體力學(xué)行為。他們也開發(fā)了一個(gè)墻到床的熱傳遞模型，去描述基于核心到環(huán)狀類型流動(dòng)結(jié)構(gòu)和沿著表面向下生長的墻壁處乳狀液層的循環(huán)流化床內(nèi)的熱傳遞。然而，對于鼓泡流化床內(nèi)的鐵礦石顆粒的還原，尤其是雙流化床系統(tǒng)中的兩階段中，有關(guān)該方面的數(shù)學(xué)模型工作做的相對較少。重要的鐵礦石顆粒的尺寸減小已經(jīng)在兩個(gè)類型的流化床系統(tǒng)都有記錄。顆粒的破碎現(xiàn)象可能是由于固體顆粒的熱應(yīng)力。因?yàn)橄噢D(zhuǎn)變、碰撞、磨損、磨耗而引起顆粒的體積膨脹。整個(gè)流化床還原系統(tǒng)的性能受到顆粒破碎的影響很大。因此，為了充分地理解流化床還原方法，是非常重要地在數(shù)量上包含在模型方程式中的講解現(xiàn)象。在這篇文章中，用數(shù)學(xué)模型去分析和預(yù)測在串聯(lián)連接的雙流化床兩階段中鐵礦石顆粒的預(yù)還原過程中的給各種各樣的子步驟。數(shù)學(xué)模型包括顆粒的破碎方式去解釋它們在鐵氧化物還原中的影響，以及擁有一個(gè)廣泛尺寸分散的多顆粒還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。將討論在雙流化床還原系統(tǒng)中鐵礦石顆粒的行為含義，雙流化床的性能將集中通過各種各樣的操作狀態(tài)測試。Ⅱ、模型方程式雙流化床系統(tǒng)如圖1所示。規(guī)定的鐵礦石顆粒填充到第一個(gè)反應(yīng)器R1中，與通過多孔板吹入反應(yīng)器中的還原性氣體發(fā)生還原反應(yīng)。來自于一個(gè)鐵浴熔融還原爐的尾氣做為還原性氣體。在R1中，細(xì)小顆粒被留到第二個(gè)流化床R2中。同時(shí)粗燥的固體仍然通過還原性氣體還原。來自R1中的殘留的細(xì)小顆粒在R2中還原，同時(shí)沒有顆粒由于流化床上層部分?jǐn)U大了的幾何形狀，而從R2中攜入。粗糙和細(xì)小的顆粒在R1和R2中相對獨(dú)立還原，排除后供給給一個(gè)熔融還原爐去煉鐵。為了給雙流化床系統(tǒng)建立模型方程式，做如下的假設(shè)：、鐵礦石顆粒連續(xù)供給，同時(shí)系統(tǒng)處于穩(wěn)定以及絕熱狀態(tài)；、顆粒的破碎主要發(fā)生在R1中，在這里粗糙顆粒被流化和還原；、正如流化床中一樣，流出的尺寸分配相同（即P1b(dpi)=P1(dpi)、P2b(dpi)=P3(dpi)）；、顆粒沒有因?yàn)榱骰采蠈硬糠謹(jǐn)U大了的幾何形狀而從R2中攜入。料平衡方程式基于上述假設(shè)，在R1中dp到dp+ddp之間的顆粒尺寸的一個(gè)物料平衡表述如下：[1]對于球形顆粒在R1中的方程式[1]表示如下：[2]其中F、P、W、K和R分別表示質(zhì)量流率、粒度分布、床身質(zhì)量、析出率以及礦石顆粒的生長和收縮率。值得注釋的圓柱體形狀顆粒在方程式[2]中的第五個(gè)參數(shù)3應(yīng)換成2，扁平狀顆粒應(yīng)該用1替換方程式[2]中的3。在R1中整個(gè)質(zhì)量平衡包括所以固態(tài)物的產(chǎn)生或消失率，表示如下：[3]在方程式[3]中，積分式對于生長顆粒是有正值，但對于收縮顆粒積分式是負(fù)值。為了表述在中控制的微分方程，考慮相對平均直徑dpi的一個(gè)尺寸間距Δdpi。對于收縮顆粒，方程式[2]、[3]以離散形式重新整理，注釋：顆粒收縮率R（dpi）<0。[4][5][6]和[7]其中F1（dpi）、W1（dpi）、R（dpi）和K（dpi）分別表示的是質(zhì)量流率、流化床中固態(tài)數(shù)量、顆粒分解率、dpi尺寸顆粒的淘析率。因?yàn)榧僭O(shè)顆粒在R2中并不分解，不從R2中攜入，所以在R2中整個(gè)質(zhì)量平衡方程變?yōu)椋篬8]B、顆粒分解實(shí)驗(yàn)觀察表明，在流化床中鐵礦石的直接還原過程中供給的顆粒分解。本質(zhì)數(shù)量的細(xì)小顆粒形成。冷礦石顆粒投入到R1流化床中保持高溫，由于在預(yù)還原階段起始步驟中流化床墻壁的不斷熱轉(zhuǎn)換，使其從而經(jīng)歷熱應(yīng)力。而且，根據(jù)在還原階段的還原程度，鐵氧化物經(jīng)歷如下順序的相轉(zhuǎn)變：Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe。相轉(zhuǎn)變引起相當(dāng)多的體積膨脹和收縮，顆粒然后受壓力和破碎成片。為了解釋顆粒尺寸分解，假設(shè)一個(gè)原顆粒破碎成n份平均尺寸子顆粒當(dāng)鐵氧化的還原程度達(dá)到11%時(shí)，那時(shí)由于熱應(yīng)力和從Fe2O3到Fe3O4的相轉(zhuǎn)變，使顆粒經(jīng)歷體積膨脹。破碎的顆粒然后能直線減少到最終顆粒尺寸，是由于碰撞、磨損和磨耗。顆粒分解的物理模型如圖2所示。破碎顆粒的收縮率可以以直線動(dòng)力學(xué)表示如下：原料顆粒原料顆粒經(jīng)熱應(yīng)力和膨脹后破碎經(jīng)熱應(yīng)力和膨脹后破碎N個(gè)均一尺寸的子顆粒N個(gè)均一尺寸的子顆粒通過粒子間的碰撞線性收縮和磨損通過粒子間的碰撞線性收縮和磨損最終顆粒最終顆粒圖2圖2——顆粒分解的物理模型的圖示[9]從原始尺寸（dpi,0）到最終尺寸（dpi,f）結(jié)合方程式[9]表示：[10]其中k'和dpi,f從通過實(shí)驗(yàn)獲得。C、淘析率在氣-固反應(yīng)器中的固體轉(zhuǎn)換的程度取決于顆粒在流化床中的停留時(shí)間，而且這反過來又強(qiáng)烈地依賴于淘析率。因此，高淘析率意味著顆粒的平均停留時(shí)間短。細(xì)顆粒和粗顆粒在流化床的分類也依賴于淘析率。一般情況下，淘析速率常數(shù)（K*i）依賴于所應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，以及所建議的相關(guān)常數(shù)K*i也可在別處運(yùn)用。在選擇一個(gè)適當(dāng)相關(guān)且最緊密接近使用條件下，顆粒的尺寸范圍和氣體的速度是最重要的因素。淘析率通過以下式子獲得：[11][12]其中At表示的是反應(yīng)器的橫截面積。顆粒從R1到R2的攜帶率由方程式[11]決定。D、停留時(shí)間分布對于一個(gè)給定的流化床重量和質(zhì)量流率的固體物，在R1流化床中，dpi尺寸的顆粒的平均滯留時(shí)間成為[13]同時(shí)在R2流化床中，[14]方程[13]表明，由于細(xì)顆粒較大K（dpi）值，使其相對于粗顆粒有更少的停留時(shí)間。對于細(xì)顆粒，在極端的情況下，其中K（dpi）>F1/W1，[15]對于沒有攜入的粗顆粒，即，K（dpi）=0，方程式[13]如下[16]使用平均滯留時(shí)間值，并顧及各尺寸大小，就是在流化床中完全混合流，每種尺寸顆粒的分布停留時(shí)間定義如下：[17]III、多顆粒鐵氧化物的還原動(dòng)力學(xué)鐵礦石顆粒主要通過兩個(gè)主要還原劑還原，即，CO和H2。無孔鐵礦石根據(jù)還原度發(fā)生一系列Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe的反應(yīng)。相比于傳統(tǒng)的高爐煉鐵過程中燒結(jié)塊的還原，鐵礦石顆粒在流化床還原系統(tǒng)中更小一些。一般情況下，反應(yīng)器中還原氣體以一個(gè)更大過量地送人。該流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)是，可以高效在氣體和固體顆粒之間的接觸和以較快的速度傳質(zhì)和傳熱。因此，它被假定的大量氣體到表面的質(zhì)量傳質(zhì)阻力可忽略不計(jì)?；谶@個(gè)假設(shè)，Hahn等人通過使用收縮未反應(yīng)核模型的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)控制方案，詳細(xì)描述還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。還原反應(yīng)可以概括為[18]通過化學(xué)反應(yīng)控制的單顆粒還原程度表示如下：[19]其中[20]由于還原性氣體以大量過剩地送入反應(yīng)器中，CD相比于CA要小到可以忽略不計(jì)的。因此，在這種情況下，方程[20]為不可逆反應(yīng)，可以寫為[21]其中CAB大部分濃度是含A體積濃度。還原水平的不同。根據(jù)此現(xiàn)象，顆粒的平均還原程度的流出流由下式表示：[22]或者[23]從t=0到t=τ結(jié)合方程式[23]表示如下：[24]或者[25]其中[26]當(dāng)進(jìn)料的固態(tài)物擁有一個(gè)大小分布時(shí)，出口流的平均還原程度能解釋在流化床中的顆粒大小和停留時(shí)間。即，[27]或者[28]方程式[28]與方程式[17]、[25]相結(jié)合產(chǎn)生如下式子：[29]其中[30]方程式[29]用于獲得在鼓泡流化床內(nèi)中鐵礦石顆粒平均還原程度。Ⅳ、結(jié)果與討論被送入一個(gè)熔融還原煉鐵爐之前，部分鐵氧化物在串聯(lián)連接的預(yù)還原和終還原階段兩個(gè)階段中還原。如圖3所示，每個(gè)階段都由雙流化床組成。生鐵礦石顆粒被加入到預(yù)還原階段，且與最終還原階段的輸出氣體發(fā)生還原反應(yīng)。部分還原的鐵氧化物然后送入最終表1、鐵礦石顆粒的還原情況還原階段，與冶煉還原煉鐵爐排出氣體還原反應(yīng)以達(dá)到所需的還原度。在這項(xiàng)工作中，模型預(yù)測預(yù)還原和最終還原如表Ⅰ中描述的。在預(yù)還原階段中所需的還原度在35%和40％之間，并且它在終還原階段的百分含量大于80％。表Ⅰ、鐵礦石顆粒的還原情況反應(yīng)器尺寸R1反應(yīng)器R2反應(yīng)器流化床溫度預(yù)還原在R1中983K，在R2中1003K最終還原在R1中1083K，在R2中1103K進(jìn)料率kg/h還原氣體組成預(yù)還原15%CO，16%CO2，22%H2，8%H2O，3%N2最終還原64%CO，3%CO2，28%H2，2%H2O，3%N2鐵礦石類型A礦石（含F(xiàn)e總量為58.89%）0.5mm到1mm1mm到3mm3mm到4mm4mm到5mm22.58%42.82%24.0%10.6%B礦石（含F(xiàn)e總量為62.5%）1mm到2mm2mm到2.8mm2.8mm到3.35mm3.35mm到4.0mm4.0mm到4.75mm44%22.2%14.5%15.9%3.4%停留時(shí)間和淘析率單個(gè)粒子在流化床內(nèi)有不同的停留時(shí)間和不同的淘析率。圖4所示的是A、B類型鐵礦石顆粒的預(yù)還原停留時(shí)間和淘析率。尺寸大于1mm的顆粒的淘析率變?yōu)?，但是尺寸小于1mm的顆粒擁有更大的淘析率。即，攜帶分類尺寸是1mm。該結(jié)果意味著尺寸大于1mm的顆粒不從R1夾帶入，但只有較小的顆粒攜入到R2。還可以看出粒子的停留時(shí)間隨粒子大小而增加，并且具有零淘析率或尺寸大于1mm的顆粒最終的平均停留的時(shí)間，可以通過以下方程式[16]獲得。這些結(jié)果確定高淘析率意味著顆粒短暫的停留時(shí)間。預(yù)測結(jié)果還表明，鐵氧化物的還原程度取決于礦石顆粒在流化床內(nèi)停留時(shí)間，而這又反過來取決于強(qiáng)烈的淘析率。B、顆粒分解B顆粒A顆粒淘析率（kg/m2.s））B顆粒A顆粒淘析率（kg/m2.s））停留時(shí)間（min）顆粒直徑（mm）圖4——預(yù)計(jì)的停留時(shí)間和淘析率質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）鐵礦石原料鐵礦石原料預(yù)還原之后最終還原之后顆粒直徑（mm）圖5圖5——在預(yù)還原和最終還原階段之后在R1反應(yīng)器中A類型顆粒尺寸分布如表Ⅰ中提到的鐵礦石，已經(jīng)過測試的礦石顆粒分解的影響，A類型鐵礦石的預(yù)測結(jié)果如圖5和圖6所示。圖5顯示出在R1中預(yù)還原和最終還原階段后的顆粒的尺寸分布。測量預(yù)還原后粒度分布，通過實(shí)心圓（）表示。還可以看出，大的進(jìn)料顆粒的分?jǐn)?shù)在降低，但新的小顆粒的形成且展現(xiàn)出在預(yù)還原后一個(gè)更寬尺寸的分布。從預(yù)還原階段排出的顆粒然后進(jìn)一步在最終還原階段破碎。然而，相比于預(yù)還原階段，最終還原階段的顆粒還原度比較小些。這一結(jié)果表明，全部的約90％的顆粒分解過程發(fā)生在預(yù)還原階段，主要是由熱應(yīng)力引起的體積膨脹引起氧化鐵和四氧化三鐵的相轉(zhuǎn)移，同時(shí)粒子的分解主要是在最終還原階段，是由于粒子間的碰撞，摩擦和磨損。還可以看到，預(yù)計(jì)的和實(shí)際測得尺寸分布之間的協(xié)調(diào)是相當(dāng)令人滿意的，表明在這項(xiàng)工作中所提出的動(dòng)力學(xué)是有效的啊。圖6顯示了在R2中的預(yù)還原和最終還原階段后的粒度分布，在其中從R1中攜入的細(xì)顆粒的還原。可以看出，顆粒在最終還原階段是比那些在預(yù)還原階段要更細(xì)一些。在R2中，預(yù)還原和最終還原階段的每個(gè)粒子的平均顆粒尺寸分別為0.577毫米和0.516毫米。雖然沒有用圖示表示，但相似的結(jié)果可通過B類型顆粒獲得。圖6、預(yù)還原之后在R2反應(yīng)器中的顆粒尺寸分布（A類型顆粒）顆粒直徑（mm）質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）預(yù)還原之后最終還原之后圖6、預(yù)還原之后在R2反應(yīng)器中的顆粒尺寸分布（A類型顆粒）顆粒直徑（mm）質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）預(yù)還原之后最終還原之后C、鐵礦石的還原行為1、流化床溫度的影響流化床溫度對于鐵氧化物還原的影響進(jìn)行分別預(yù)測，對于預(yù)還原階段，流化床溫度從973K到1033K，而對于最終還原階段流化床溫度是從1073K至1133K。模型預(yù)測還原度、氣體的利用程度和氣體的氧化程度如圖7和圖8中所示。還原程度（RD）被定義為鐵礦石顆粒反應(yīng)的體積分?jǐn)?shù)，這等效于在顆粒的反應(yīng)過程中的總消耗的氧氣量比率。從圖7中可見預(yù)還原階段，還原程度大大地受流化床溫度影響，在R2中的還原程度相比于R1中大了約7%至10%。這被認(rèn)為如此是因?yàn)樵赗2中的細(xì)顆粒相比于在R1中有一個(gè)更快還原率。還可以看出，氣體的氧化度（GOD），定義為（CO2+H2O）/CO+CO2+H2+H2O），同時(shí)氣體利用度（GUD）定義為的比值量消耗減少氣體的輸入量還原氣體，還取決于床的溫度，但是依賴關(guān)系相比于還原度不是非常大。圖7、在預(yù)還原階段中流化床溫度的影響氣體利用率氣體氧化率在R1中還原度在R2中還原度溫度（K）氣體氧化度、利用度、還原度（%）圖7、在預(yù)還原階段中流化床溫度的影響氣體利用率氣體氧化率在R1中還原度在R2中還原度溫度（K）氣體氧化度、利用度、還原度（%）圖8表示出的是在終還原階段的還原也受溫度的影響，但依賴度遠(yuǎn)小于在預(yù)還原階段。這主要是由于裝入最終還原階段的礦石顆粒已在預(yù)還原階段部分還原，同時(shí)更少地依賴于溫度。它得出結(jié)論認(rèn)為，溫度對還原率整體影響在最終還原階段，相比于預(yù)還原階段是更加顯著的。因此，為了取得一個(gè)理想的整體還原度，相比于階段Ⅱ，階段I中溫度控制顯得非常重要。氣體氧化度氣體利用度在R2中還原度在R1中還原度圖8、在最終還原階段中流化床溫度的影響氣體氧化度、利用度、還原度（%）溫度（K）氣體氧化度氣體利用度在R2中還原度在R1中還原度圖8、在最終還原階段中流化床溫度的影響氣體氧化度、利用度、還原度（%）溫度（K）2、顆粒大小的影響當(dāng)整個(gè)過程是通過化學(xué)反應(yīng)控制，還原速率受到顆粒尺寸的很大影響。粒徑對還原程度的影響通過不同流化床溫度檢測，同時(shí)預(yù)測結(jié)果如圖9所示。可以看出，在這兩個(gè)預(yù)還原和最終減速階段，R1反應(yīng)器中粒徑尺寸大于1mm的還原程度隨著在預(yù)還原階段中的粒徑的增加而下降。然而，粒徑尺寸小于1毫米在還原程度上有輕微增加。對于粒徑在0.2至1毫米之間，其中粒徑小于0.2mm的還原度有一個(gè)急劇增加。該結(jié)果可以解釋的是，在0.2和1mm之間的顆粒，相比粒徑大于1毫米其停滯時(shí)間相當(dāng)短，同時(shí)顯示出。然而，本小于0.2毫米小顆粒有相比于1mm粒徑的顆粒有更小的還原度。在R2中，粒徑小于1mm的顆粒被還原，粒徑影響相比在R1中更加緩和些。同樣，這樣的結(jié)果表明，為了獲得所需的還原度，保持在R1中溫度高于在R2是非常重要的。還原度（%）顆粒直徑（mm）顆粒直徑（mm）顆粒直徑（mm）顆粒直徑（mm）還原度（%）還原度（%）還原度（%）還原度（%）顆粒直徑（mm）顆粒直徑（mm）顆粒直徑（mm）顆粒直徑（mm）還原度（%）還原度（%）還原度（%）圖9圖9——不同流化床溫度的顆粒尺寸對鐵氧化物還原的影響：（a）在R1中預(yù)還原；（b）在R2中預(yù)還原；（c）在R1中最終還原；（d）在R2中最終還原。3、氣體氧化程度的影響為了研究的還原性氣體濃度對鐵礦石還原的影響，模型預(yù)測用不同的入口氣體的氧化度，在預(yù)還原階段從10％到25％和在最終還原階段中從5％至20個(gè)％。對于預(yù)還原階段，流花床溫度在R1中983K在R2中1003K；對于最終還原階段中，在R1中1083K，在R2中為1103K。有關(guān)出口氣體還原程度、氧化程度及氣體利用率的測繪結(jié)果如圖10和圖11所示?？煽闯鲞€原度隨著入口氣體在預(yù)還原和最終還原兩階段中利用率增加而逐漸減??；出口氣態(tài)的氧化率隨著入口氣體的氧化率增加而增加，同時(shí)氣體利用率受影響較小。該結(jié)果表明，對于還原度和氣體利用度而言，出口氣體的氧化度是一個(gè)不重要的操作變量。預(yù)還原氣體氧化度、利用度、還原度（%）氣體氧化度、利用度、還原度（%）預(yù)還原氣體氧化度、利用度、還原度（%）氣體氧化度、利用度、還原度（%）在R2中還原度在R2中還原度在R1中還原度在R1中還原度氣體氧化度氣體氧化度氣體利用度氣體利用度氧化率（%）氧化率（%）圖10、在預(yù)還原階段中入口氣體的氣體氧化度的影響圖10、在預(yù)還原階段中入口氣體的氣體氧化度的影響氣體氧化度、利用度、還原度（%）最終還原氣體氧化度氣體利用度在R2中還原度在R1中還原度圖11、在最終還原階段中入口氣體的氣體氧化度的影響氧化率（%）氣體氧化度、利用度、還原度（%）最終還原氣體氧化度氣體利用度在R2中還原度在R1中還原度圖11、在最終還原階段中入口氣體的氣體氧化度的影響氧化率（%）圖12、在預(yù)還原階段顆粒的滯留時(shí)間的影響氣體氧化度、利用度、還原度（%）滯留時(shí)間（min）氣體利用度氣體氧化度在R1中還原度在R2中還原度預(yù)還原氧化率（%）氣體氧化度、利用度、還原度（%）氣體利用度氣體氧化度在R1中還原度最終還原圖12、在預(yù)還原階段顆粒的滯留時(shí)間的影響氣體氧化度、利用度、還原度（%）滯留時(shí)間（min）氣體利用度氣體氧化度在R1中還原度在R2中還原度預(yù)還原氧化率（%）氣體氧化度、利用度、還原度（%）氣體利用度氣體氧化度在R1中還原度最終還原在R2中還原度最終