基于煤气化学能最大化利用的上部吹氧竖炉静态模型

针对竖炉生产中存在的煤气还原势未能充分利用、煤气消耗量高以及二氧化碳排放高等问题,设计出一种上部增设吹氧装置的竖炉.基于物料平衡和热平衡建立了上部吹氧竖炉的静态模型,并对其进行了数值求解模拟和分析.模拟结果表明,在典型条件下,上部吹氧竖炉每吨直接还原铁的还原煤气量为1404.67m3,吹氧量为20.32m3,煤气出口还原势降至0.56,排碳量减少26.25%,能耗减少19.56%.      

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一球团（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利和固相的温度基本保持在还原煤气的入口温度．对高度为9．75m的Midrex竖炉,炉内绝大部分为浮氏体的还原,含铁原料运行约0．5m即可完全变成磁铁矿,运行约2m即可完全变成浮氏体．在竖炉7．0～9．75m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—7．0m深度范围内,H2和CO的体积分数缓慢降低,在竖炉0～2．0m深度范围内,H2和CO的体积分数显著降低．     

Preparation and Structure of Mg2-xRExNi （RE = La, Ce, Pr, Nd, Y） Ternary Alloys

A series of Mg2-xNdxNi (x =0.05, 0.1, 0.2, 0.3) alloys and Mg1.95RE0.05Ni (RE= La, Ce, Pr, Nd, Y)ternary alloys were prepared by ball milling of mixted powder of Mg, Ni, RE and sintering under the protection of argon. XRD analysis shows that Mg2-xNdxNi (x = 0.05, 0.1 ) and Mg1.95RE0.05Ni consist of single phase with the same crystal structure as Mg2Ni. While three-phase alloys including Mg2Ni, NdNi and NdMgNi4 were formed in Mg1.8Nd0.2Ni and Mg1.7Nd0.3Ni alloys respectively. The lattice constants of Mg2Ni in those ternary alloys were calculated. The decomposition of Mg2Ni occurs in the milling process of Mg2Ni and Mg1.95RE0.05Ni alloys respectively. For the latter, another earlier reaction occurs in milling process, which means that atoms of RE are separated from crystal structure of Mg2Ni and form relevant oxides by combination with oxygen existed in argon atmosphere.     

一种基于壅塞原理的多路气粉两相流等流量控制方法

在诸如高炉喷吹煤粉等粉状物料气力输送的场合,常有将粉料经过多条不同长度和布置的路径,按相同的质量流量连续输送到多个目的地的工艺要求.本研究将纯气流的壅塞现象推广到气粉两相流中,对基于气粉两相流壅塞原理的多路气粉两相流等流量控制方法进行了实验验证.实验结果表明,若在各支管路入口之前加入一组具有相同尺寸的壅塞喷管,并满足相应的压力条件时,可使流过各壅塞喷管的多路气粉两相流的速度在其喉口处同时达到音速,且该速度不会因后续管路的长短和布置而改变,进而可以起到均衡流经各支管路的气粉两相流质量流量的作用.通过对发生壅塞现象时,煤粉的质量流量和进口压强的关系以及临界压强比等参数的实验确定,给出了壅塞喷管的选择依据和使用条件.     

振动形成的单一尺寸硬球晶的结构表征及其动力学的离散元模拟

采用离散元(DEM)数值方法结合物理实验,分别实现了单一尺寸硬球在三维(3D)间歇振动及批量加料条件下堆积的有序化(结晶),通过对晶体的结构表征、数值仿真中的微观性能如配位数(CN)、径向分布函数(RDF)、角分布函数(ADF)、Voronoi/Delaunay孔的尺寸分布、力的网络分析以及晶体形成过程中的动力学分析,...     

水平气体分布器对COREX C3000竖炉内气体流场的影响

通过建立三维数学模型解析COREX C3000预还原竖炉内煤气流分布情况,分析水平气体分布器(HGD)对煤气流的影响.结果表明,HGD增加了还原煤气进入竖炉时与炉料的接触面积,竖炉整体压差显著降低.安装HGD后,竖炉围管水平面的煤气流速增大,但对竖炉上部煤气速度的影响很小,且下部煤气死区体积变大.HGD可将煤气很好地引到竖炉中心,并对煤气反窜有良好的抑制效果,加装HGD后,反窜煤气的体积分数由12.23%降至8.29%.     

高炉氧化镁渣的选择研究

本文用混料回归设计来进行高炉MgO渣性能的研究。MgO对熔化性温度的影响由Al_2O_3决定。碱度和MgO量的增加,使炉渣熔化性温度升高。对一定的Al_2O_3相应有一最大允许MgO量。CaO和MgO对脱硫效果的置换关系由SiO_2来决定。当SiO_2>41.1％,用MgO代替CaO,L_s增大,反之则不然。高炉合适MgO渣可根据高A1_2O_3、高MgO,高Al_2O_3、低MgO,低Al_2O_3、高MgO等生产条件配合选定。     

流化床反应器的流动模型

在理论分析的基础上,建立了流化床反应器的流动模型,给出了气体流速、床体尺寸、处理能力等参数的计算公式和判断内部流态化流型的依据。在此基础上,给出了1个模型的算例,并与文献给出的计算结果相比较,结果表明二者的符合性较好,根据模型计算得到的参数具有良好的合理性。该模型对使用流化床反应器炼铁有一定的指导意义。     

预测颗粒粒度分布的数群集合平衡模型

20世纪80年代以来开发了大量的造粒粒度预测模型,其中最普遍的是质量集合平衡模型和数群集合平衡模型.数群集合平衡模型的研究比较完善,现已应用于工业.数群集合平衡模型建立在二元聚合机理基础上,是根据造粒过程中造粒总数量相等的原理建立模型.该模型可为研究连续操作的圆筒造球机的工作特性提供参考依据.介绍数群集合平衡模型的公式推导及该模型的意义.     

基于新变量选择方法的FNN预报转炉终点

考虑到机理模型能较准确给出转炉吹炼过程的定性规律，而难以给出可靠的定量关系，首先利用冶金机理模型和PLS方法分析影响转炉终点碳的因素，然后建立基于模糊推理神经网络的转炉终点碳预报模型。结果表明，此法能有效提高对转炉终点碳预报的命中率和网络的训练速度。在w(C)绝对误差±0.02%控制精度下命中率达94.12%，相对误差±10%控制精度下命中率达56.86%。