生物质焦与煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析天平,采用非等温燃烧的方法对生物质热解产物——生物质焦与两种无烟煤混合试样的燃烧特性及其反应动力学参数进行了实验研究,考察了不同配比的混合试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,求出了反应的动力学参数活化能E_a和指前因子A.结果表明:活化能和指前因子均随混煤中生物质焦比例的增加而降低,存在动力学补偿效应;煤中掺入生物质焦后,试样燃烧的第一阶段和第二阶段的活化能分别呈现出"U形"曲线和"阶梯形"曲线的规律,且对混合燃料热解过程的作用要优于对固定碳燃烧过程的作用;活化能的计算表明生物质焦的存在有助于改善煤的着火性能,对煤的燃烧有催化促进作用.      

大型高炉合理炉缸冷却制度

合理的炉缸冷却制度是保证大型高炉长寿的基础,不同冷却制度对高炉炉缸的温度分布和侵蚀状况具有直接影响.结合某4000 m3级高炉,根据传热学理论建立了高炉炉缸、炉底温度场物理模型和数学模型,通过数值模拟对"大水量、小温差"和"小水量、大温差"这两种不同炉缸冷却制度进行了研究,分析了不同冷却制度对炉缸温度场、炉缸侵蚀状况及高炉寿命的影响.结果表明,在炉役初期砖衬较厚时,不同冷却制度对炉内温度分布的影响区别不大;随着砖衬的不断减薄,不同冷却制度对炉内温度分布的影响逐渐明显;当砖衬侵蚀到一定程度后,再好的冷却也无济于事,但采用"大水量、小温差"并加强冷却可以减缓砖衬的侵蚀,延长高炉寿命.      

炼铁用生物质焦的制备及其性能

采用两种不同的升温制度对生物质进行碳化,碳化温度选为300、400、500、600和700℃,保温时间分别为30、60和90 min.利用扫描电镜及热重分析仪对所得生物质焦的成分、微观结构及燃烧性能等进行分析,并研究了制备条件对生物质焦的产率及与CO₂反应性的影响.结果表明,生物质焦具有与煤不同的典型管状或片状结构,其N、S、灰分、碱金属含量及燃烧性能优于煤炭,适合用作炼铁过程的还原剂和发热剂,以替代部分煤粉和焦炭.综合考虑,炼铁用生物质焦的最佳制备条件是,采用恒温加热模式将生物质加热至500℃进行碳化,并保温30 min.      

高炉低钛渣粘度和熔化性能

使用RTW-10型熔体物性综合测定仪,测定CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2渣系粘度随温度的变化,并计算其熔化性温度,研究渣系高温冶金性能. 结果表明,渣中TiO2含量由1.0%升高至2.2%时,炉渣的熔化性温度和粘度均降低;随渣中Al2O3含量的提高,炉渣的熔化性温度上升,炉渣粘度增大;在高温区,炉渣粘度小于0.7 Pa×s,炉渣仍具有良好的流动性. MgO含量由8.5%升高至10.5%时,熔化性温度逐渐降低,炉渣粘度变化较小. 对于工业生产中炉渣TiO2含量较低的高炉,可考虑增加含钛原料的使用,以进行护炉操作.     

唐钢3200m3高炉喷煤有效热的研究

 提出喷吹煤粉有效热的概念,推导出其计算公式,并选用3种典型的唐钢喷吹煤粉进行计算。计算结果表明：3种煤粉的有效热与煤比呈非线性关系,其有效热值都比通常计算煤粉在回旋区燃烧放出的热量要大。因此,对过去的理论燃烧温度计算公式中煤粉项热量进行了修正。修正结果表明：当煤比小于120 kg/t时,修正前后的理论燃烧温度值几乎一致,但当煤比继续升高,修正后的理论燃烧温度大于修正前,并且其差值越来越大。这可能意味着煤粉大喷吹时,过去理论燃烧温度计算值偏低。     

基于炉热指数计算和炉温预测的电石炉热状态判断

鉴于炉热状态判断对电石冶炼的重要性,在对电石炉冶炼过程特点分析的基础上,提出炉热指数的基本概念.建立了基于两段式热平衡分析的炉热指数计算模型,在此基础上建立了基于BP神经网络的电石液温度预测模型.采用这两种模型可以更有效地对电石炉热状态进行判断.模型仿真研究表明,电石液温度与高温区热盈余线性相关,用炉热指数判断电石炉热状态是可行的.电石液温度预测模型的命中率达到86.7%.      

用于超宽带接收机的高速低复杂度模拟自动增益控制环路

在射频接收机中,自动增益控制环路(AGC)根据接收信号幅度控制放大器增益,向后级模数转换器(ADC)提供恒定幅度的信号,以实现不同强度信号的正确接收。在超宽带(UWB)接收机中,极大的信号带宽给AGC的设计提出了挑战。本文提出了一个用于超宽带(UWB)接收机的模拟自动增益控制环路(AGC)。该AGC环路采用多级可变增益放大器(VGA)串联的放大器结构,通过峰值检测电路和模值运算电路检测输出复信号模值的峰值,和参考电位比较后反馈控制VGA的增益,从而得到恒定幅值的ADC的输入。整个电路结构简单,复杂度低。基于HJ0.18μmCMOS工艺的仿真结果表明,本文提出的AGC工作在500MHz带宽下,增益调节范围达40dB,三阶交调点为20dBm,能够满足UWB接收机的要求。     

高炉小模块非金属冷却壁设计参数

小模块冷却壁是将性能优异的耐火材料直接浇铸在平行排列的冷却水管上而形成的一种新型冷却设备。采用ANSYS软件建立了小模块冷却壁温度场计算模型,利用该模型计算了炉气温度为1200~1600℃、冷却水流速为0.5~2.5m/s条件下壁体材质导热系数、水管材质、水管直径、水管间距、冷却水流速及工作环境温度等条件变化时小模块冷却壁的温度分布状况。结果表明,小模块冷却壁对炉气温度变化的适应能力较强,壁体材质导热系数、水管间距、壁体厚度对小模块冷却壁传热性能影响较大,而水管直径、水管材质及水流速的影响较小。     

京唐高炉渣性能评价及低镁渣性能分析

结合京唐高炉的生产实际,通过对京唐现场炉渣的取样和实验室分析,对京唐高炉渣的冶金性能进行评价,其炉渣的热稳定性及流动性均符合高炉冶炼要求。通过黏度试验研究,考察Al2O3以及二元碱度对低镁条件下炉渣黏度和熔化性温度的影响。试验结果表明,炉渣黏度随渣中Al2O3质量分数的增加而升高,随二元碱度的增加呈先降低后增加的趋势;炉渣的熔化性温度随渣中Al2O3质量分数和二元碱度的增加而升高;为保证低镁炉渣具有良好的流动性,当炉渣中MgO的质量分数保持为4.0%时,二元碱度可控制为1.19左右,Al2O3的质量分数控制为16%以下。     

烧结矿适宜的SiO2质量分数和碱度

 研究了烧结矿适宜的SiO2质量分数和碱度,用来指导生产具有良好经济技术指标的烧结矿。首先对青钢烧结用铁矿粉进行了基础性能分析,并结合青钢烧结矿生产实际采用烧结杯进行试验,设计了4种SiO2质量分数和3种碱度,研究SiO2质量分数和碱度对烧结生产经济技术指标的影响。研究结果表明,烧结矿二元碱度为1.9,SiO2质量分数为5.4%时,烧结杯试验能取得良好的经济技术指标。借助扫描电镜（SEM）对烧结矿微观结构进行观察,发现随着SiO2质量分数的增加,烧结矿内液相量和溶蚀结构逐渐增多,烧结矿化学成分均匀化,但SiO2质量分数达到5.7%时,烧结矿内硅酸盐类物质过分发展,反而使得烧结矿质量劣化。碱度的提高有利于铁酸钙的发展和黏结相比例的增加,从而提高烧结矿还原性,改善烧结矿质量,但碱度为2.0时也存在玻璃质增多的现象。