联合转炉放散炉气预热废钢的可行性分析

研究了转炉放散炉气在竖炉中预热废钢的传热规律,建立了废钢多孔介质中的瞬态非热平衡流固耦合模型;通过FLUENT模拟得出废钢传热特性曲线和废钢料层内部的温度分布,分析了废钢预热中料层高度、转炉放散炉气温度和进气速度对废钢温度及预热效率的影响.研究结果表明:在1200℃炉气中,废钢经30 min预热后温度达到570.3℃,预热效率为38.3%;随着废钢料层高度从2.5 m降低到0.7 m,废钢温度从570.3℃升高到695.7℃,预热效率下降为13.3%;随着转炉放散炉气温度从1200℃升高到1600℃,废钢温度从570.3℃升高到734.4℃,预热效率上升为44.2%;随着进气速度从2.375 m/s降低到1.125 m/s,废钢温度从570.3℃下降到356.1℃,预热效率上升为54.5%.     

Fe2O3-CaO-TiO2 体系下铁酸钙的合成过程及TiO2 和CaTiO3 的影响

为了确定高钛型钒钛磁铁矿烧结过程中铁酸钙的生成是受TiO₂还是TiO₂和CaO形成的CaTiO₃影响,首先利用Fe₂O₃和CaO的纯试剂合成了铁酸钙,并研究了TiO₂和CaTiO₃对钛铁酸钙 （FCT） 形成的影响。在Factsage 7.0软件进行热力学计算的基础上,通过在空气气氛下进行烧结,获得了在1023~1423 K温度范围内、不同烧结时间的不同样品。通过X射线衍射和扫描电镜-能谱分析等表征手段,对烧结样品的物相转变和微观结构变化进行了表征。发现FCT的形成过程主要分为2个阶段：前一阶段为1023~1223 K温度范围内Fe₂O₃与CaO之间的反应,合成产物为Ca₂Fe₂O₅,反应方程式为“Fe₂O₃(s)+ 2CaO(s)= Ca₂Fe₂O₅(s)”;后一阶段为1223~1423 K温度范围内Ca₂Fe₂O₅和Fe₂O₃的反应,主要产物为CaFe₂O₄,反应为“Ca₂Fe₂O₅(s)+ Fe₂O₃(s)= 2CaFe₂O₄(s)”,该阶段尤其是温度为1423 K时,反应速率显著加快,随温度的升高CaTiO₃显著增加。然而,Ti元素在铁酸钙中的固溶很难实现,TiO₂与铁酸钙之间的反应不是形成FCT的有效途径。随着保温时间的延长,CaTiO₃和FCT相界中Fe元素含量增加。FCT主要是通过Fe组分在CaTiO₃中固溶形成的,主要反应是“Fe₂O₃+CaTiO₃(s)=FCT(s)”。     

基于CT图像的铝电解阴极炭块组分识别研究

本文为铝电解用阴极炭块检测提供一种科学的方法,通过对铝电解用阴极炭块中炭骨料成分的颗粒级配计算,由骨料颗粒个数比例、面积比例分析铝电解用阴极炭块的质量.通过分析铝电解阴极炭块显微CT数字图像,基于数学形态学研发了一种实现其组分定量检测的技术方法.利用显微CT设备获取阴极炭块样品的数字图像及灰度值矩阵,基于显微CT成像原理区别出阴极炭块的组成成分为空隙、沥青、炭骨料及杂质,通过对阴极炭块数字图像校正光密度、校正颜色、选择阀值、填充空隙、检测边缘、分离区域及进行腐蚀、膨胀、开运算与闭运算等其他数学形态学特征计算.实验得到样品实际组成与处理结果数值处于合理的偏差范围内,得出显微CT数字图像处理是研究铝电解阴极碳块组分识别及特征提取的简便可靠的方法.结果表明,基于CT断层扫描图片可以较准确地实现阴极炭块组成成分的虚拟识别.     

氧化钨氢还原动力学的研究进展

超细钨粉是目前制备多种硬质合金和结构材料的重要原料,其主要制备方法为氢还原法.在对大量文献资料进行查阅及分析的基础上,综述了氧化钨氢还原动力学的研究现状,包括氧化钨氢还原的基本原理、不同动力学条件下的还原历程以及物相转换.介绍了国内外学者在不同钨氧化物的氢还原过程中,通过改变动力学参数对产物钨粉的粒度、形貌、结构和性能的影响,以及实际工业生产的现状和存在的问题.重点介绍了目前氢还原动力学的几种模型及其方程,并对可能适用于氧化钨氢还原动力学研究的动力学模型进行了展望.      

双氰胺⁃甲醛改性絮凝剂的合成与脱色性能

以环己胺为交联剂,制备了改性的双氰胺?甲醛絮凝剂,并用于模拟染料废水脱色絮凝沉降实验。研究了反应温度、反应时间、物料物质的量比等因素对改性絮凝剂脱色性能的影响。结果表明,在反应时间为3.5 h、反应温度为85 ℃、n(双氰胺)/n(甲醛)/n(氯化铵)/n(环己胺)=1.00∶3.00∶0.50∶0.15、改性絮凝剂的质量浓度为100 mg/L的条件下,脱色率可达到88.6%,双氰胺甲醛型改性脱色剂的脱色絮凝性能明显优于未改性产品。     

用于印染废水处理的改性絮凝剂合成及其脱色性能

为提高环氧氯丙烷胺型絮凝剂的脱色性能,以二乙烯三胺为交联改性剂,环氧氯丙烷和二甲胺为原料合成改性的环氧氯丙烷-二甲胺型絮凝剂,并用于活性红X-3B模拟染料废水脱色絮凝实验。研究了投料比、反应温度、水温、pH值、染料质量浓度和絮凝剂投入量等因素对絮凝剂脱色性能的影响,探讨了与聚丙烯酰胺复配使用情况。得到改性絮凝剂制备优化条件:环氧氯丙烷 、 二甲胺、 二乙烯三胺的量比为1:0.95:0.05,反应温度为90 ℃。同时,得到絮凝脱色的优化条件:水温为20 ℃,pH值为4,染料质量浓度为200 mg/L,絮凝剂投入量为125 mg/L;在此脱色优化条件下,改性絮凝剂对染料废水的脱色率达到91.0%。研究结果表明:改性絮凝剂比未改性絮凝剂有更好的脱色效果;改性剂提高了改性絮凝剂的电中和作用和架桥网捕作用;与聚丙烯酰胺的复配提高改性絮凝剂的脱色性能和耐盐性。     

折皱式防砂筛管过流性能测试及评价方法

常规防砂方法在复杂生产条件下极易被储层砂堵塞,从而显著降低其过流性能,为此,研制了折皱式(ZZS)防砂筛管。通过设计开展物模评价试验,将现场典型应用井位生产数据与常规筛管进行对比,论证了ZZS筛管在不同复杂生产条件下的过流性能。试验结果表明:新型折皱式防砂筛管过滤面积大,其筛网材料用量为常规优质筛管的4倍以上,可在一定程度上降低筛网堵塞对过流性能的不利影响,从而有效提高井筒供液能力;在高产液量、稠油、致密砂岩、砂岩粒度不均等复杂工况下,ZZS筛管的过流性能优于金属毡筛管,更优于配合砾石充填的绕丝筛管。研究结果可以为油田区块新型防砂技术的推广应用提供重要指导。     

稀土(铕,钕)-2,6-吡啶二甲酸配合物的合成、结构及其性质

采用水热合成法，制备了铕/钕-2,6-吡啶二甲酸配合物[Ln(2,6-dipic)(2,6-Hdipic)(H₂O)₂]·4H₂O(Ln代表Eu及Nd)，并通过单晶结构测定、磁化率测试、热重分析及差示扫描量热分析，研究了稀土吡啶羧酸类配合物的结构、磁性、热力学性质。结果表明，2个配合物为异质同构体，属于单斜晶系，P2₁/c空间群；晶体中的2,6-吡啶二甲酸采用了两种不同的配位模式；配合物呈现反铁磁性，有明显的轨道耦合作用；配合物具有较高的热稳定性。