低硅烧结矿表面的多重分形谱计算和分析

通过烧结杯试验制备了不同碱度的低硅烧结矿样品。利用SEM(扫描电子显微镜)对样品的表面形貌进行了表征。利用多重分形软件计算不同碱度烧结矿的多重分形谱。随着碱度提高,多重分形谱的宽度增加,烧结矿的表面形貌变得更加复杂,与SEM图像一致;多重分形谱最大和最小概率子集维数的差别减小,并且由正值变为负值,烧结矿孔隙由以宏观孔隙为主变为以微观孔隙为主,孔隙率提高。多重分形谱的计算结果定量地表征了烧结矿孔隙的分布形态,与扫描电镜图像结果一致。     

不同MgO含量低硅烧结矿孔隙分布的多重分形研究

利用压汞仪测定了不同MgO条件下的低硅烧结矿样品的孔隙分布,结合多重分形理论计算了其孔隙分布的分形特征.研究结果表明,随着MgO含量的增加,烧结矿样品水银浸人增量与孔径尺寸之间的关系满足多重分形理论,当MgO含量为2.6％时,孔隙具有较好的分形结构,气孔尺度分布较均匀,气孔大,气孔率较好,有利于冶金性能的改善.适量的MgO含量可以提高低硅烧结矿的冶金性能,改善炉渣的稳定性、流动性,有利于高炉顺行.     

不同氧化镁含量烧结矿粒度分布的分形研究

通过对不同MgO含量烧结矿破碎体的筛上、筛下物分布规律的研究,计算得出了烧结矿粒度分布的分形维数,线性相关系数均大于0.97,说明使用分形维数定量表征烧结矿在不同MgO含量条件下的粒度组成是可行的.结果表明:分形维数随着MgO含量的增加而增加,在一定程度上可以定量估测烧结矿中MgO含量的范围,并结合微观结构,合理解释了转鼓强度、成品率和分形维数之间的关系.为更加深入表达不同MgO含量的烧结矿的有关数值模型提供了新的理论依据和研究方法.     

CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型

利用熔渣结构共存理论建立了CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系FeO活度的计算模型,并分析了1400℃时炉渣碱度、MgO和FeO含量对该渣系FeO活度的影响规律。结果表明：当CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO渣系三元碱度为1.3,Al2O3含量为12wt%,FeO含量为2wt%条件下,随MgO含量的增加,炉渣FeO活度增大;当二元碱度为1.1,Al2O3含量为12wt%,MgO含量为10wt%时,FeO活度随随渣中FeO含量的增加呈线性增加;当渣中Al2O3、MgO和FeO含量分别为12wt%、10wt%和2wt%固定不变时,随着二元碱度的提高,炉渣FeO活度迅速增加。计算得到的上述规律和实测规律一致,说明了本模型用于分析FeO活度的正确性。     

高铝钢包渣粘度的计算研究

利用Factsage软件和修正后的Einstein-Roscoe公式计算了高铝钢包渣CaO-SiO2-MgO-Al2O3体系的粘度及相图。计算研究了碱度(R=CaO/SiO2)、MgO含量和Al2O3含量对钢包渣粘度的影响,结合炉渣结构理论对其进行了解释。研究结果表明,在高铝钢包渣中,提高碱度可以降低钢包渣的粘度;在R=1.9时MgO含量增加会增大钢包渣的粘度,R=3时MgO含量增加对粘度影响较小;在碱度大于2时,粘度随Al2O3含量的增加呈现先降低后升高的趋势。要使钢包渣获得良好的流动性,需要控制渣的成分:当Al2O3含量在20 wt%~30 wt%范围,碱度R可控制在3~4之间;当Al2O3含量大于30 wt%、碱度R应大于4。     

脉冲电磁场对草酸钴形貌的影响

在脉冲电磁场(PEMF)作用下,采用常规沉淀方法制备了椭球形的草酸钴粉体。利用XRD以及SEM分别对产物的物相和形貌进行了表征;采用差分盒维法计算了草酸钴粉末团聚体的表面分形维数。结果表明:以氯化钴为原料、草酸铵为沉淀剂制备的产物为β-CoC2O4.2H2O;随着脉冲电压由200V增加到800V,草酸钴颗粒的形貌由棒状转变为椭球状,分形维数逐渐增大;脉冲电压大于800V时,草酸钴的形貌又向棒状转变,分形维数开始减小;以草酸钴为前躯体制备的Co粉表现出很好的形貌继承性。     

数字岩心孔隙结构的分形表征及渗透率预测

基于多孔介质孔隙结构的分形理论,对9种数字岩心样品的孔隙相和固体相结构进行了分形表征.计算结果表明固体相的分形维数通常要大于孔隙相的分形维数,其分形标度区间的宽度要小于孔隙相的标度区间宽度.这表明数字岩心是一种近似两相分形多孔介质.在此基础上,对9种数字岩心样品的孔隙度、体积分数和渗透率进行了预测.预测结果表明数字岩心孔隙结构的分形理论在描述介质的孔隙度和渗透率方面是有效的.而且在近似两相分形介质中,对固相的分形描述似乎更加有效.当用分形理论对数字岩心样品的渗透率进行预测时,其准确地确定最大孔隙尺寸至关重要.最后,通过对比发现,在预测渗透率方面,采用的FT方法要比目前国际上通用的PNEM方法更加准确,也更加具有普适性和计算成本更低.     

高炉炉渣熔化温度及液相生成热力学分析

为了研究温度、二元碱度、Al2O3含量和MgO含量对高炉渣熔化温度和液相生成特性的影响,结合炼铁生产中典型的高炉渣成分,利用Factsage集成热力学数据计算系统计算并绘制出了不同组分高炉渣渣系四元相图,并根据试验计算所得结果,分别分析了温度、二元碱度、Al2O3含量和MgO含量这4种因素对高炉渣熔化温度及炉渣液相区变化的作用规律,并结合生产实际给出了高炉冶炼中适宜的炉渣碱度、炉渣中合理的MgO及Al2O3含量。     

连铸保护渣的结晶性能及其模型预测

 利用差热分析仪，研究连铸保护渣的结晶温度与碱度、Na2CO3含量、CaF2含量、Al2O3含量和MgO含量之间的关系，进而通过建立非线性规划模型，对连铸保护渣的结晶性能进行优化设计和模型预测。在本实验渣系条件下，连铸保护渣的结晶温度随着碱度、综合碱度、Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加而升高，随着Al2O3含量的增加而降低。     

基于正交法的高炉渣排碱试验研究

为了改善高炉渣的排碱能力,通过正交法设计试验研究了不同炉渣碱度、MgO含量、Al2O3含量和温度对炉渣排碱能力的影响,并使用Factsage软件对试验用渣的黏度进行了计算。结果表明：碱度是影响炉渣排碱能力最重要的因素,温度次之,MgO、Al2O3含量变化对试验结果的影响较小;温度、碱度、MgO含量的升高都不利于排碱;具有较强排碱能力并可满足高炉冶炼要求的炉渣条件是：碱度R为0．90,MgO质量分数为8．00％,Al2O3质量分数为15．。0％～17．00％,炉渣温度为1500℃。