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“双碳”背景下,钢铁工业亟待低碳重塑,氢气直接还原(常称为“氢冶金”)是国内外竞相研发的重要方向。流态化直接还原是过程工程所六十多年来一直坚持的研究方向。值此叶渚沛先生诞辰120周年之际,本综述回顾并概述了过程工程所在流态化直接还原基础理论和工业应用两方面所取得的一系列重要成果。基础理论方面包括颗粒间黏着力与分离力相互竞争黏结机制、聚团流化和慢速失流的发现、不同铁形貌析出机理和黏结特性,以及降低颗粒间黏结力(颗粒包覆改性、调控铁析出形貌)和增大颗粒间分离力(增强颗粒运动、增大颗粒尺寸、施加外场力)等一系列抑制黏结失流方法;工业应用方面包括100公斤/天流化床氢气直接还原、1吨/天钒钛磁铁矿流化床直接还原和千吨级钒钛磁铁矿直接还原-电炉熔分等中间试验,目前正在与鞍钢集团等单位合作开展全球首套1万吨直接还原铁/年流化床绿氢直接还原工程示范。谨以此文缅怀叶渚沛先生、郭慕孙先生等老一辈科学家,以期推动流化床直接还原基础理论和技术研发的进步,为钢铁工业低碳重塑贡献智慧和力量。要点:(1)还原过程颗粒黏结机理的揭示对突破黏结失流难题和提高还原效率具有重要的作用。(2)基于黏结机理和过程强化研究,建... 相似文献
3.
采用欧拉双流体模型对鼓泡流化床中气-固两相流动行为进行数值模拟。模拟结果表明,采用结构曳力模型能够较好地预测B类颗粒在鼓泡流化床中的流动行为。对比初始流态化颗粒浓度图和完全流态化颗粒浓度分布图,可以发现结构曳力模型能够较好地展现鼓泡流化床中气泡的运动特性。当比较不同曳力模型下的模拟结果时,结构曳力模型比传统曳力模型能够更好地预测颗粒的径向分布。 相似文献
4.
我国有大量常规选矿方法难以利用的铁矿石资源,实现其利用可增加我国铁矿石资源可利用量,缓解铁矿石供应紧张的局面,提高铁矿石供应安全的保障程度。磁化焙烧-磁选是难选铁矿石利用的重要方法,流态化磁化焙烧是近年来研究的热点。本文综述了磁化焙烧原理、竖炉及回转窑磁化焙烧的技术现状及存在问题,介绍了流化床磁化焙烧发展历史和研发现状,着重总结了低温流态化磁化焙烧在焙烧动力学、过程强化、反应器模拟、关键技术研发及产业化示范方面的研究进展,分析了其在褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿及含铁尾渣利用方面的发展前景。 相似文献
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用泥浆-凝胶法制备了石墨材料抗氧化梯度膜,通过X射线衍射对涂层进行了晶相分析,并用扫描电镜分析了涂层的成分,证实了涂层中SiC浓度呈梯度分布,氧化实验及热循环实验表明,样品具有极好的抗氧化能力和抗热震能力。 相似文献
9.
回顾了白榴石微晶玻璃在制备方法、热稳定性和力学性能3个方面的研究进展。与传统的玻璃析晶法相比,先制备白榴石晶体,然后将其与低软化点玻璃混合烧结,这种方法在控制白榴石晶体尺寸方面更具优势。烤瓷温度和时间会影响微晶玻璃中白榴石晶体的含量,进而影响微晶玻璃的热膨胀系数,因此需要严格控制。微晶玻璃中白榴石晶体的直径应该小于4μm,这样可以将微晶玻璃中微裂纹的影响减少到最小。作者制备的一种白榴石微晶玻璃在950℃保温60 min后析晶完成,并且白榴石晶体的尺寸在1μm左右。 相似文献
10.
在内径50 mm的搅拌流化床内进行了平均粒径239 nm的氧化铁粉的流态化及氢气还原实验. 结果表明,床中氧化铁颗粒以聚团鼓泡形式实现完全流化,最小流化速度为0.025 m/s,最大床层膨胀比为2.0. 在500℃下用氢气还原该氧化铁粉的反应过程为:Fe2O3?Fe3O4?Fe,Fe颗粒的粒径比Fe2O3小,有颗粒烧结现象,由Fe引起的颗粒烧结和粘结作用可能导致失流. 与普通流化床相比,搅拌能使流化时间由3 min延长至15 min,使失流时样品的金属化率由15%提高至76%. 相似文献