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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 6/2018

01.08.2018

Effects of Particle Diameter and Coke Layer Thickness on Solid Flow and Stress Distribution in BF by 3D Discrete Element Method

verfasst von: Dereje Degefa Geleta, Joonho Lee

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 6/2018

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Abstract

In order to reduce ironmaking-related CO2 emissions, hydrogen-enriched blast furnace (BF) operation is currently under development. In hydrogen-enriched BF operation, coke layer thickness can be decreased to reduce CO2 emissions. However, BFs operating with thin coke layers may experience instability or discontinuous phenomena such as particle slip and gas channeling problems, so it is important to optimize the particle diameter and coke layer thickness for optimal BF operation. In this study, the effects of particle diameter and coke layer thickness on the solid flow and stress distribution in a BF were analyzed using a three-dimensional discrete element method. Furthermore, the effects of particle diameter and coke layer thickness on the burden layer stabilities, particle velocities, and particle stress distributions have been investigated. The results show that decreasing the coke layer thickness caused instability owing to the mixing of the coke and ore layers in the BF-cohesive zone and slight increases in both the average particle velocities and the average normal particle stress magnitudes. In addition, the average particle velocities and average normal particle stresses were higher for the smaller particles than for the larger ones during the simulations.

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Metadaten
Titel
Effects of Particle Diameter and Coke Layer Thickness on Solid Flow and Stress Distribution in BF by 3D Discrete Element Method
verfasst von
Dereje Degefa Geleta
Joonho Lee
Publikationsdatum
01.08.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 6/2018
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-018-1368-7

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