长焰煤热解半焦气化反应动力学研究

为获得升温速率对长焰煤热解半焦气化反应的影响,利用热重分析仪对半焦在不同升温速率(5、10、20、30、40℃/min)条件下的气化反应进行了研究,并采用Flunm-Wall-Ozawa(FWO)和Friedman等转化率法进行半焦气化动力学参数的分析计算。结果表明,升温速率的增大不利于半焦的气化,升温速率越快、气化反应温度越高,且气化后期气化速率峰会出现重叠; 2种等转化率法求得的半焦气活化能分别为145.91±32 kJ/mol和149.21±7 kJ/mol;采用等转化率方法研究半焦气化动力学可行。     

配加南非粉对首钢烧结矿产质量影响的研究

为了拓宽首钢烧结用料,达到优化烧结原料结构和降低能耗的目的,根据南非矿粉的物相和理化特性,按不同比例配加南非矿粉进行了烧结杯试验和工业试验,得出了适宜的工艺参数和生产指标,为首钢烧结厂进一步优化配料,改善烧结矿质量,降低烧结能耗提供了依据.     

首秦高炉布袋灰的自燃现象

首秦高炉布袋灰先后发生几次自燃现象,严重影响生产和环保.为深入了解布袋灰产生自燃的原因,提出相应的应对措施,对首秦高炉布袋灰试样进行粒度、成分的全面分析和热力学计算,并针对不同粒度和成分的未燃布袋灰进行氧化燃烧试验.试验发现,在相同试验条件下粒度细小和Zn,Na,K含量高的试样升温幅度显著,最终得出粒度过细和Zn,Na,K含量过高是引发布袋灰自燃的主要因素.     

钢铁工业中CO2排放和降低的措施

介绍了地球变暖对人类生态环境的影响。并讨论了钢铁行业中CO2排放量和减少钢铁生产过程中CO2排放量的一些措施。     

熔融气化炉内块煤成焦后粉化现象的相关研究

采用200 kg级炼焦炉对熔融气化炉主要使用的2种块煤进行了不同时间的半焦裂解试验,比较了2种块煤成焦后的粒度分布和强度变化,发现B煤在炼焦炉内粉化严重,随结焦时间的延长其粒度降解度一直在升高,而A煤降解度在达到最大值后开始下降.对比了2种块煤生成半焦的矿相微观结构,A煤生成的半焦主要以镶嵌结构和各向同性结构为主,而B煤生成的半焦主要以类丝炭和各向同性结构为主;2种半焦均含有未成焦煤.通过分析熔融气化炉内取出的风口试样中不同粒度的含碳物质其矿相微观结构,认为在炉缸内6.3 mm的颗粒由2种块煤裂解成焦后的粉化现象所引起,且B煤的粉化是主要因素.     

低硅含镁球团矿抗压强度及冶金性能

提高入炉原料品位降低硅含量,改善冶金性能是高炉精料的主要方向。研究了低硅球团矿的还原膨胀率及MgO对低硅球团矿抗压强度和冶金性能的影响。研究结果显示,低硅球团矿虽然具有品位高,脉石含量低等优点,但随着SiO2含量的降低球团矿还原膨胀率恶化,影响高炉冶炼。低硅球团配加含镁添加剂可以有效控制还原膨胀率,同时改善球团矿的还原度和熔滴性能。球团矿SiO2的质量分数低于2%时,还原膨胀率在60%以上;当MgO的质量分数提高到2.15%以上时,还原膨胀率能降到20%以下,但随着MgO含量的增加低硅球团矿抗压强度下降,需要提高焙烧温度,才能形成稳定的铁酸镁,改善抗压强度。MgO的质量分数为2.15%时,焙烧温度要提高到1 270℃,MgO的质量分数超过2.8%以上时,焙烧温度需要提高到1 300℃。     

对建立冶金反应工程学科体系的思考

为了适应冶金反应工程学科的发展,借鉴了化学反应工程学科体系的理念,讨论了冶金反应工程学科发展的状况,并提出了建立新的研究该学科体系的构想。考虑冶金应用基础的物性参数不足的现状,提出了将冶金反应工程学和冶金反应工程分别研究的构想。冶金反应工程学为该学科的基础部分(确定定解条件的相关基础试验和建立考虑全部定解条件的模型),冶金反应工程为该学科在生产中将模拟结果放大和优化的应用部分。该学科的目标是要能够解决生产实际问题,通过模型进行模拟要达到定量结果,以对实际生产进行指导。需要进行长期、认真、细致、艰苦的研究工作,以逐步丰富和完善冶金反应工程学科的内涵。另外,为了给冶金反应工程学求解方程的定解条件提供必要的参数,提出了用分段尝试法研究冶金反应过程动力学的新思路,既可满足冶金反应工程学的自身需要,又能为建立独立的学科体系提供必要的保障。     

高炉喷吹粒煤初探

莱钢1880m^3高炉在国内最先采用了粒煤喷吹技术。前期试喷吹未达到预期目标。通过采取改进高炉操作、加湿富氧、维持合适的理论燃烧温度、加强原燃料管理以及改进设备等措施,且经工业试验,使其粒煤吨铁喷吹比达90kg、焦比达440kg。为进一步提高粒煤喷吹比奠定了基础。     

煤干馏反应动力学的2种研究方法比较

为了深入了解COREX块煤在高温下的裂解机理,对所用块煤进行了不同温度下的高温干馏试验,确定不同温度下块煤焦油析出规律,之后分别采用混合模型法和分段法研究其干馏过程反应动力学,计算了相应的活化能和其他动力学参数.结果表明:混合模型法拟合得到3个阶段反应级数n分别为0.5、0.8、1.0,且活化能随着温度升高而增加,但由于该方法放弃反应模型物理意义,得到的只是表观活化能.分段法则根据煤干馏不同过程,确定了反应过程的机理分别为非等温收缩核、一级热解反应和分子扩散的反Jander模型,3个反应阶段的活化能分别为27.82、63.41、84.04 kJ/mol,间接地反映出块煤的裂解动力学特性,同时可为COREX熔融气化炉的数值模拟提供动力学参数.