管式炉、导热油炉余热利用改造实践

利用实用新型专利技术对管式炉、导热油炉进行余热利用改造,对烟气余热进行回收利用,降低排烟温度,达到节能的目的。改造后,管式炉废气排放温度由364℃下降到204℃,明显减少了废气带走的热量,煤气燃烧完全,废气含氧量从原先的高于10%下降至4.8%,热效率提升8.6%。改造后的导热油炉高温尾气预热助燃空气,排放温度由280～320℃降低至139℃,导热油炉的热效率提升了5.7%,煤气单耗由827.51 m3/t下降到了730.31 m3/t。     

Ar-CO-CO2气氛下铁碳合金薄带气固反应脱碳动力学研究

近年来,一种固态炼钢的全新工艺受到了广泛关注,该工艺采用铁水直接固化再经氧化性气氛脱除固态金属中的碳,以达到炼钢的目的,可大幅缩短薄板钢带生产流程,降低钢中夹杂物.本工作以不同厚度铁碳合金薄带为研究对象,探讨不同温度下Ar-CO-CO2中气固脱碳动力学随高温气固反应脱碳的机理.研究结果表明:碳向反应界面的扩散是脱碳反应中的限制环节,脱碳温度的升高和脱碳时间的延长均有利于脱碳;在相同条件下,铁碳合金薄带厚度越薄,脱碳速率越快;2 mm厚的铁碳合金薄带的脱碳速率常数与脱碳温度的关系可近似表示为:k=-0.144+1.183×10-4 T;在CO-CO2气氛下,铁碳合金薄带脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能Ea=124.7 kJ/mol.     

焦油管式炉余热利用实践

通过在焦油装置管式炉对流段增加一段焦油管,对燃烧器进行改造,利用高温烟气余热预热助燃空气,降低了烟气排放温度;在管式炉煤气燃烧器对流段增加11根炉管提高了管式炉的热效率,煤气耗量明显降低,由改造前的883 m3/h降到729 m3/h,降低了装置的能源消耗。废气排放温度从原先的364℃下降到204℃,明显减小了废气带走的热量。煤气燃烧完全,废气含氧量从原先的高于10%下降至4.8%,管式炉热效率明显升高,由原先的76.4%升高到85.0%。     

Fe-C-Si合金固态脱碳过程氧化层演变规律

结合钢铁行业综合低碳减排研究现状，提出了电炉+固态脱碳制备硅钢的工艺构想。由于在固态脱碳过程中钢表面会形成氧化层，试验以1 mm Fe-Si-C(Si 1.5%～3.5%;C 0.18%～0.48%(质量分数))合金为研究对象，在H₂O-H₂气氛下开展固态脱碳研究，以此来揭示脱碳过程中表面氧化的规律。利用FactSage热力学软件绘制H₂O-H₂气氛下Fe-C-Si氧化热力学平衡相图，明确了各温度、气氛条件下Fe、Si选择性氧化的热力学规律。在1 423 K温度下开展固态脱碳试验，结果表明，脱碳效果良好，脱碳后碳质量分数可达到0.02%以下；气氛p_H2O/p_H2小于0.31时(p_H2O、p_H2分别为水蒸气和氢气的分压),固态脱碳后Fe-C-Si合金表面氧化物主要为SiO₂,气氛p_H2<...     

用新型交联β-环糊精处理苯酚废水

研究了β-环糊精(β-CD)经交联剂(TDI)制备的新型交联β-环糊精(TDI-β-CD)用于苯酚废水的处理,通过实验得到了较佳的废水处理和再生工艺为:苯酚废水的pH值控制在5～7,TDI-β-CD添加浓度不超过40mg/mL;苯酚废水初始浓度越高吸附率越低;TDI-β-CD多次使用后可用甲醇浸泡、洗涤进行再生,再生1...     

H2/H2O气氛下Fe?C合金薄带气固脱碳反应动力学

为对H₂/H₂O气氛下Fe?C合金薄带的气固反应脱碳进行动力学研究,在保证快速脱碳而铁不氧化的前提下,利用可控气氛高温管式脱碳炉,研究了不同的脱碳温度、薄带厚度、脱碳时间对Fe?C合金薄带脱碳效果的影响。结果表明延长脱碳时间、提高脱碳温度、减少薄带厚度均可提高脱碳效果。当脱碳温度为1353 K,在脱碳过程中,薄带可以分成明显的3层,由表面到内部依次是完全脱碳层、部分脱碳层和未脱碳层。完全脱碳层的组织为铁素体,此部分碳含量最低;部分脱碳层由铁素体、渗碳体和少量石墨相组成,未脱碳层由珠光体和大量石墨相组成,此部分碳含量最高。脱碳层的厚度随着脱碳时间的延长而增加,脱碳层的厚度y与时间t平方根满足良好的线性关系,可用函数y =kt0.5描述,碳原子扩散所需扩散激活能为122.36 kJ?mol?1,脱碳反应为表观一级反应,表观活化能为153.79 kJ?mol?1。      

氢气协同生物质还原钒钛磁铁矿试验研究

针对钒钛磁铁矿所含元素较多、结构较为复杂且铁钛紧密共生等特殊的物化性质以及充分综合利用难度较大的问题,研究了高温下钒钛磁铁矿与Na2CO3反应之后其物相的变化,讨论了温度以及生物质木屑对还原产物金属化率的影响.结果表明,Na2CO3的加入可促进钒钛磁铁矿与H2反应,降低H2还原钒钛磁铁矿中铁钛氧化物的难度;H2还原钒钛...     

Fe-C-Si合金固态脱碳实验

以1 mm厚的Fe-3.0%C-0.84%Si(质量分数,下同)合金薄带和Fe-4.0%C-xSi(x=0,0.84%,1.24%)合金薄带作为研究对象,分析了在H₂O-H₂气氛下Fe-C-Si合金薄带的脱碳行为,重点探究了脱碳过程中的脱碳速率、元素竞争氧化及相关反应动力学.结果表明：在脱碳过程中,试样表面主要为Fe, Si的选择性氧化,且Si优先氧化生成SiO₂;随着φ(H₂O)/φ(H₂)(即炉内水蒸气体积分数与H₂体积分数的比值)的升高,氧化物转变为Fe₂SiO₄,当φ(H₂O)/φ(H₂)=0.42时,脱碳效果最好;随着硅含量的增大,脱碳效果越好,说明硅可促进固态脱碳.通过对动力学的研究及计算可得,当φ(H₂O)/φ(H₂)=0.42时,脱碳的宏观活化能为111.475 kJ/mol,低于碳在奥氏体中的扩散活化能,界面...     

管式炉炉膛修复实践探讨

某焦化厂以管式炉作为蒸馏装置的加热炉,该管式炉炉膛采用高铝轻质耐火浇注料做为炉墙耐火层,使用2年后出现不规则裂缝和局部出现大面积脱落的现状。对高铝轻质耐火浇注料和高铝耐火砖保温材料的物性进行对比,并结合施工和烘炉的操作要求,选用了高铝耐火砖作为炉膛砌筑做耐火层对炉膛进行改造。改造后的管式炉运行安全稳定,耐火层能满足高温炉膛的需要。     

CO/CO2气氛下Fe-C合金气固反应脱碳

 为研究Ar-CO-CO₂气氛下Fe-C合金薄带的脱碳效果,通过热力学分析结合试验,确定脱碳气氛条件混合气体流量为850 mL/min,CO的体积分数为25%,PCO₂/(PCO+PCO₂)为0.26。以初始碳质量分数为4.2%左右的Fe-C合金薄带为研究对象,探索不同脱碳温度、薄带厚度、脱碳时间对脱碳效果的影响。研究结果表明,对厚度为2 mm的Fe-C合金薄带,脱碳温度分别为1 293、1 353、1 413 K,脱碳60 min后,平均碳质量分数分别为2.748%、1.870%、1.134%。厚度分别为1、1.5、2 mm的Fe-C合金薄带,脱碳温度为1 413 K,脱碳时间为60 min,对应的碳质量分数分别为0.32%、0.92%、1.05%。证明提高脱碳温度、延长脱碳时间、减少薄带厚度均有助于提高脱碳效果。