竖炉生产直接还原铁过程的数值模拟

采用基于气相和固相的质量和能量的竖炉-球团(块矿)法直接还原炼铁的一维数学模型.含铁原料的还原采用三界面未反应核模型,并考虑了热量损失,得到了各物质的组成和温度在炉内的分布.以Gilmore厂Midrex作为对象进行模拟,模型结果与生产数据相符,验证了模型的准确性.模拟结果表明:Midrex竖炉的绝大部分区域内气相和固相的温度基本保持在还原煤气的入口温度.对高度为9.75 m的Midrex竖炉,炉内绝大部分为浮氏体的还原,含铁原料运行约0.5 m即可完全变成磁铁矿,运行约2 m即可完全变成浮氏体.在竖炉7.0～9.75 m深度范围内,随着还原气的上行,H2的体积分数迅速减少,而CO的体积分数变化不大.在竖炉2.0～7.0 m深度范围内,H2和CO的体积分数缓慢降低,在竖炉0～2.0 m深度范围内,H2和CO的体积分数显著降低.     

塑料燃烧热重动力学与热动力学分析

利用热分析-质谱联用技术进行了塑料燃烧的实验研究,探讨了这类聚合物的燃烧机理,并采用热重动力学和热动力学解析方法定量分析了塑料燃烧的动力学参数.研究表明,塑料燃烧过程一步完成.塑料的DSC热动力学活化能参数分别对应3个温度区间的反应,活化能值都比较高,在300 kJ· mol-1以上,在反应的后期甚至达到842 kJ·...     

COREX预还原竖炉矿焦混合布料规律

 针对宝钢的COREX-3000预还原竖炉炉顶的万向节布料器矿焦混合布料过程进行了试验研究。基于量纲和谐原理推导了相似准数,并按照1∶5比例建立冷态模型装置,定量考察了物料混合比例对料流宽度、料面形状以及径向料堆结构的影响。研究表明：物料混合比例对料流宽度和料面形状的影响较小,对料堆结构影响显著,随着大颗粒质量分数的增加,料堆堆密度降低,料堆空隙率增大。研究结果对于指导COREX竖炉生产过程的布料规律具有参考价值。     

高炉煤气平均停留时间的模拟及讨论

为了探究高炉煤气分布的规律,本研究在考虑料层分布的前提下使用三维高炉数学模型计算了煤气的平均停留时间.结果表明,料层分布对煤气流场影响明显,煤气平均停留时间和鼓风速度存在比较明显的线性关系.特别是对于1 850 m~3的高炉在200 m/s的鼓风速度下,模型求得煤气平均停留时间约为6 s.此外,从几何相似的角度分析了几何模型的选择对模拟煤气平均停留时间的影响,得出了三维几何模型应为模拟煤气平均停留时间最优几何的结论.     

非等温热重分析研究碳气化动力学

利用Labsys同步热分析仪以非等温热重分析研究了碳气化反应动力学,考察了升温速率对碳气化反应的影响.在非等温热重分析中,Doyle和Gorbatchev近似函数都可以模拟碳气化反应过程.通过对比这两个函数拟合实验数据的相关系数,确定在使用非等温热重分析研究碳气化反应动力学时,使用Gorbatchev函数是求取反应动力学参数的较好方法.结果表明:活化能和指前因子都随着升温速率的增加而减小.活化能和指前因子之间有着较好的线性关系,碳气化反应过程中存在着动力学补偿效应.     

移动电磁场对铁水预处理脱硫速度的影响

 为探讨移动电磁场对冶金反应速度的影响作用,本研究对电磁搅拌下的铁水预处理脱硫进行了实验研究。将CaO-10 mass%CaF2脱硫剂加至铁水的自由表面或用载气带入铁水内部,并采用不同的搅拌方式和强度进行了电磁搅拌下的实验,得到了铁水中硫浓度随时间的变化曲线。研究发现电磁搅拌通过改变渣金界面状态及边界层厚度从而提高铁水脱硫速度,并得到了不同搅拌强度和不同搅拌方式的容量传质系数。最后提出一种环保和易操作的电磁搅拌下铁水预处理脱硫工艺。     

SiCw在Al2O3—C复合耐火材料中的原位生长

通过引入金属Ｓｉ和活性Ｃ对ＳｉＣ晶须在Ａｌ２Ｏ３－Ｃ复合耐火材料中的原位生长进行了实验研究,利用ＳＥＭ结合电子探针（ＥＰＭＡ）研究了ＳｉＣｗ在Ａｌ２Ｏ３－Ｃ复合耐火材料中的原位生长机理,提出了液－固生长机理,并讨论了其热力学和动力学条件．     

利用除尘灰降低铁水碳析出的实验研究

为解决高炉到转炉转运过程中铁水的碳析出问题,采用钢铁厂含铁氧化物除尘灰作为氧化剂,并通过高温实验研究了除尘灰在降低铁水碳含量中的应用效果。考察的除尘灰有：转炉LT(Lurgi and Thyssen)除尘灰、转炉二次灰、电炉灰和高炉灰。分析了除尘灰种类、加入量、反应温度以及加料顺序对降碳效果的影响。实验研究结果表明,直接加入粉状除尘灰,氧化反应十分剧烈,并且会发生喷溅。压块后,能使除尘灰100%被利用。高炉灰碳含量过高,不能直接作为铁水降碳的氧化剂使用,其余3种灰的降碳效果依次为：转炉LT除尘灰>电炉灰>转炉二次灰。3种除尘灰加入量均为铁水质量的2%～5%时,LT除尘灰能使铁水中碳降低0.19%～0.59%,电炉灰和转炉二次灰分别为0.12%～0.47%和0.05%～0.12%。     

PIV测试技术在漩流中间包流场研究中的应用

粒子成像测速仪（Particle Image Velocimetry,简称PIV）是流场研究中的先进测试设备,在反应器内的流场研究中有广泛的应用．本文针对漩流中间包漩流室内的流场进行了测定,得到可靠的流场分布数据,为分析漩流中间包分离夹杂物效果和进一步的数值模拟验证提供依据．结果表明,漩流中间包漩流室内流场复杂,漩流室内液体旋转现象明显．     

LF双孔底吹优化布置的水模型研究

以国内某钢厂150t LF为原型,通过水模型实验,对钢包原吹氩位置的合理性进行了分析和探讨,对双孔底吹不同底透气砖布置条件下钢包内的搅拌混合行为进行了研究,提出了该厂LF较佳底吹气搅拌位置及吹氩制度,并考察了有顶渣情况下的液面隆起的变化规律.