آهـن‌ و فـولاد از زمره مهمترین‌ فلزات و آلیاژهای صنعتی می­باشد که میزان استفاده و کاربرد از آن در صنایع مختلف به عنوان شاخص توسعه یافتگی آن کشور به حساب می­آید. مهم‌ترین‌ روش تولید فولاد خام جهان از مسیر کوره­بلند می‌باشد. فرایند سینترسازی، فرایندی مهم در افزایش بازدهی کوره­بلند می­باشد، بنابراین بررسی عوامل تاثیرگذار بر این فرایند همیشه مورد توجه محققان بسیاری بوده است. از جمله عوامل مهم و تاثیر گذار بر این فرایند، احتراق سوخت به منظور تامین انرژی مورد نیاز بستر سینترسازی می­باشد، به گونه­ای که بیش از 80 درصد انرژی مورد نیاز این فرایند را تامین می­نماید. در این‌ تحقیق از‌ یک مدل ناپایا و دوبعدی به‌ منظور شبیه‌سازی فرایند سینترینگ‌ سنگ‌آهن‌ استفاده شده است‌. مکانیزم­های شیمیایی‌ شامل‌ اکسایش و گازی­ شدن کک‌، تجزیـه‌ی سنگ‌آهک‌، اکسیداسیون و احیای سنگ‌آهن‌، تجزیه‌ی کربناتها، ذوب و انجماد بستر و واکنش‌های گازی می‌باشد. در سال­های اخیر مطالعات زیادی بر روی فرایند سینترسازی به منظور افزایش کیفیت سینتر تولیدی و بازده فرایند سینترسازی انجام شده است. احتراق سوخت جامد یکی از مهمترین قسمت های این فرایند می­باشد و به شدت بر کیفیت سینتر و بازده فرایند تاثیر می­گذارد، به همین جهت همواره مورد توجه بوده است. به همین منظور، چند مدل احتراق کک شبیه­سازی شده است و اثرات آن بر فرایند سینترسازی مورد مقایسه قرارگرفته است. این مدل­ها برای بررسی اثر ناشی از لایه­  hy  hy;ی خاکستر و لایه­ی ذرات جامد در همسایگی ذرات کک با توزیع غیر یکنواخت کک، در نرخ احتراق کک شبیه­سازی شده است. مقایسه مدل­ها با نتایج تجربی حاکی از آن است که مدل با در نظرگرفتن هر دو اثر، بیشترین تطابق را با داده­های آزمایشگاهی دارد. با توجه به نتایج حاصله، وجود این دو لایه اطراف ذره کک، باعث کاهش دسترسی اکسیژن به سطح ذره شده و غلظت اکسیژن در سطح ذره کاهش می­یابد که باعث کاهش نرخ احتراق شده و بازدهی فرایند سینترینگ کاهش می یابد. با توجه به استفاده از توزیع کک غیر یکنواخت در یکی از مدل­ها، باتوجه به نتایج حاصله این مدل می­تواند باعث بهبود شرایط فرایند سینترسازی شود و با ایجاد جبهه احتراق یکنواخت باعث افزایش راندمان فرایند وکیفیت سینتر شود. در این شبیه­سازی، اثر جایگزینی کک با آنتراسیت نیز با هر سه مدل احتراقی بررسی شده است. با بررسی این اثر نتایج خوبی به دست آمد، به طوری که نتایج شبیه­سازی­های مربوط به آنتراسیت با حالتی که از کک به عنوان سوخت در بستر استفاده می­شود تقریبا یکسان است.

کلمات کلیدی: سینترسازی، احتراق، کک، سوخت جامد، سینتر، سنگ آهن