攀枝花钛铁矿还原反应动力学研究

根据热力学分析结果确定了入炉气体的合理气相组成（ＰＨ２，ＰＨ２Ｏ）并在此基础上分别定量地研究了预氧化钛铁矿在还原反应过程中Ｆｅ＾３＋→Ｆｅ＾２＋和Ｆｅ＾２＋→Ｆｅ垢动力学行为，宏观动力学分析和固态物料反应区域显微形貌的检测表明，夺本实验条件下，固态产物晶核形成与长大过程为钛铁矿还原反应一速率限制性环节，得出两步反应后且现反应速率常数。     

分段尝试法研究半焦/CO2气化反应过程动力学

为了深入了解半焦与CO₂的气化反应过程动力学,本文通过不同升温速率下的非等温实验,确定在不同阶段下富鼎半焦与CO₂的气化机理.采用分段尝试法研究富鼎半焦与CO₂气化反应过程动力学,确定反应过程前期与后期的机理函数分别为f(α)=(1-α)[1-ψln(1-α)]1/2和f(α)=(3/2)[(1-α)-1/3-1]-1,从而建立相应动力学模型,计算反应过程不同阶段的动力学参数.通过对不同阶段的动力学模型进行数据拟合,实验数据与模型吻合较好,相关系数都大于0.98.最后,根据求得的动力学参数,确定不同升温速率下活化能的补偿效应,即活化能与指前因子的关系式.      

硅粉常压直接氮化过程的非催化气固反应模型

以平均粒径2.2μm、纯度99.99%的硅粉为原料,采用纯度99.993%的高纯氮气作为反应气体,在1350和1400℃下进行了氮化时间为10~30 min的氮化实验,得出了不同温度下硅粉转化率随反应时间的变化关系.将硅氮反应看成非催化气固反应,建立了硅颗粒氮化动力学模型.通过对实验数据的拟合,得出两个模型参数:硅氮反应速率常数和氮气在产物层中的扩散系数.假定反应速率常数和扩散系数均满足阿伦尼乌斯公式,求得化学反应激活能和指前因子分别为2.71×10⁴J·mol^-1和3.07×10^-5m·s^-1,扩散激活能和指前因子分别为1.06×10⁵J·mol^-1和1.12×10^-9m²·s^-1.利用本文得出的氮化动力学模型对各温度下不同粒径硅粉的转化曲线进行了预测,预测曲线与文献中的实验数据在趋势上吻合较好.     

冶金反应工程学中反应过程动力学的研究方法探究

冶金物理化学中反应动力学的方法已经成功地在冶金学(如黑色冶金、有色冶金等)中得到了应用,并成为传统的冶金学学科体系中一个重要的理论基础,其研究方法已经非常的完善,形成了独自的结构和体系.冶金反应工程学的重要任务之一是要对冶金工程进行模拟,要准确地得到反应过程的机理和不同控制环节转换时间点,因此,冶金物理化学中冶金反应动力学的研究方法和结果并不完全适合于冶金反应工程学.为给在冶金反应工程学中求解传输和化学反应方程的定解条件提供必要的传输与反应过程动力学参数和不同控制环节的转换时间点,提出了用分段尝试法研究冶金反应过程动力学的新思路,并对比了2种方法和得到的结果及对分段尝试法进一步的发展进行了讨论.分段尝试法作为冶金反应工程学中研究反应过程动力学的方法,既可满足冶金反应工程学的自身需要,又能为建立独立的冶金反应工程学学科体系提供必要的保障.     

CuO对Ti-C-Al体系自蔓延反应过程的影响

选择Ti-C-Al和Ti-C-Al-CuO两种体系,采用原位反应近液相线铸造技术,制备铝基复合材料.通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了复合材料的微观组织.对上述两种体系的反应进行了热力学与动力学分析.进一步研究了CuO对Ti-C-Al体系的自蔓延反应过程的作用机理,建立了其反应过程的动力学模型.结果表明：在Ti-C-Al体系自蔓延反应过程中,CuO和Al的反应可以提高其反应体系的绝热温度,能为该体系反应持续提供热量,使其自蔓延效果更为显著,反应更加彻底,大大减少条块状的中间产物Al3Ti,优化了材料组织.     

炼钢过程多相流及其反应动力学数值模拟研究

炼钢过程主要是通过喷吹手段来达到脱碳、脱磷、脱硫、去夹杂等冶金目的,其过程涉及极其复杂的气-金-渣多相流行为和反应动力学,对其研究揭示是实现高效炼钢和钢超洁净化的重要基础,数值模拟已成为解析炼钢过程现象和机理不可或缺的手段.本文结合前人的工作,总结介绍了作者在转炉冶炼和钢包精炼过程数值模拟方面的研究进展.通过对转炉冶炼熔池内渣-金-气多相流行为的数值模拟,揭示了熔池混匀、炉衬冲刷、金属液滴喷溅等重要物理现象,同时通过耦合冶金热力学,定量描述了转炉内脱碳、脱磷等反应过程,优化了转炉吹炼工艺;基于Euler-Euler模型,描述了钢包吹氩精炼过程钢液湍流脉动诱导气泡扩散和气泡上浮诱导钢液湍流等重要现象,并利用CFD-PBM模型描述了夹杂物运动、碰撞聚合及去除行为,发现了气泡-夹杂物湍流随机碰撞去除夹杂物的新机理,同时通过CFD-SRM耦合模型实现了钢包精炼多组分参与渣-金反应和脱硫行为的定量描述,揭示了钢液与顶渣的成分、底吹模式对脱硫效率的影响规律.针对钢包底喷粉脱硫新工艺,提出了底喷粉过程中顶渣-钢液、空气-钢液、粉剂-钢液、气泡-钢液多界面多组分同时反应模型,考虑了气-液两相流、粉剂传...     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20:1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO₂进入铝酸钠溶液和Al₂O₃损失两个动力学过程,详细研究了SiO₂进入铝酸钠溶液过程的动力学行为.通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程.方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol^-1,说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关.铝酸钠溶液中Al₂O₃质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na₂CO₃质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO₂进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)₄相互作用.     

关于随机不稳定性和q-不稳定性定理

研究Ito随机微分系统的随机不稳定性。对Has’minskii的随机不稳定性基本定理的条件作了明显改进,进一步建立了关于q-不稳定性的比较准则。同时还对q-不稳定性判定定理的条件加以减弱使其应用更加方便。     

稀土催化劣质燃煤燃烧动力学研究

用热重分析法研究了江西丰城劣质燃煤的燃烧特性和稀土助燃添加剂对该煤燃烧催化的动力学。结果表明 ,劣质燃煤具有反应活化能高 ,分解反应不完全等特性。稀土燃煤添加剂能改变燃烧反应历程 ,大大加速煤燃烧反应速率 ,显著降低劣质煤燃烧反应活化能 ,因而有很好的助燃作用。揭示了稀土助燃添加剂的催化作用机理。     

粉芯丝材电弧喷涂的不稳定性分析

双丝电弧喷涂时,丝材顶端根据被加热状态可分为三个不同区域。其中,丝材顶端最外层被电弧直接加热（Ⅰ区）,这个区域的丝材完全熔化。由于传热效应使得相邻区域（丝材根部方向）的温度升高,从而产生软化区（Ⅱ区）。而与软化区相邻处（丝材根部方向）,传递的热量又软化了丝材并产生持续的变形区（Ⅲ区）,变形是由雾化气体所施加的动力产生的。采用高速摄像系统观察不同运行条件下丝材熔化、金属破碎并粒子形成的过程：Ⅰ区液态金属直接雾化成为很小的液滴,其尺寸是由熔化金属的特性和所施加的雾化气体压力所决定的,软化区是在阴阳极部位的金属薄片的源头。粉芯丝材的金属薄片要比实心丝材的尺寸小。受挤压作用形成的金属薄片形成二次引弧效应,因此增加了电弧喷涂过程的稳定性。本文分析了喷涂参数的影响、填充粉芯对熔化行为的影响、粒子形成以及喷涂过程的不稳定性,并将粉芯丝材和实心丝材的喷涂进行了对比。研究结果有利于提高双丝电弧喷涂模型的精度,并且可以通过优化喷管几何形状来增强金属液滴的雾化效果。     

焦炭与烧结矿在耦合反应过程中的溶损特性

为了研究高炉冶炼中焦炭的溶损行为,选用2种不同反应性的焦炭考察焦炭与烧结矿在不同温度下的耦合反应,研究不同温度下焦炭溶损与烧结矿还原的关系。研究结果表明,焦炭溶损和烧结矿还原的耦合反应随着反应温度的升高逐渐加剧,且焦炭反应性提高有利于烧结矿的还原。焦炭溶损率与烧结矿还原度呈正线性相关性,焦炭反应性(CRI)与拟合曲线的斜率k呈反比,而与截距b呈正比,截距可以表征焦炭对烧结矿的初始还原能力。耦合反应后焦炭的光学各向异性指数OTI增大、平均孔径和气孔率大幅增大,反应性较大的焦炭易于在焦炭表面溶损,反应后的孔径较大;而反应性较小的焦炭在反应过程中CO₂气体易于扩散至焦炭内部均匀溶蚀各级气孔。     

试论艺术类大学生的社会责任感具有不稳定性和矛盾性

加强艺术类大学生社会责任感培养，是培养二十一世纪新型艺术人才的重要内容之一。文章根据调查，论述了艺术类大学生社会责任感具有不稳定性和矛盾性的内容和表现，从学校和家庭等角度提出了加强和改进艺术类大学生社会责任感培养的方法。     

宣钢优特钢用活性石灰反应过程动力学研究

对宣化钢铁公司石灰厂所用的石灰石的分解过程进行了动力学研究.以升温速率分别为10、15、20、25和30℃/min的方式将过200目筛子的石灰石粉末加热到1000℃,通过测量其热重曲线,得出分解过程的机理方程为F(α)=(1-α)^-1;所用碳酸钙的热分解反应的速率常数为$k=54325{{\\rm{e}}^{-\\frac{{98873}}{{RT}}}}$.通过对(0.02 m×0.02 m×0.02 m)的石灰石样品在1223、1323和1423 K进行的分解实验,确定了CO₂在该石灰石生成CaO过程中的扩散系数和温度的关系为$\\lg D=-\\frac{{2506}}{T}+2.28$,得到了石灰石分解的动力学模型,并用此模型作了预测,与实际吻合较好.     

雾化过程的线性不稳定性模型建立与验证

实际雾化过程具有不稳定性,采用稳定性模型或假设难以解释其过程.系统地考虑了雾化过程的影响因素,应用线性不稳定性理论对雾化过程中熔体碎裂机理进行了探讨,建立了雾化过程线性不稳定性数学模型,得到了熔体碎裂过程中的液柱流直径、碎裂液滴长度、支配波长等关键参数计算式.进行了水雾化和超高温雾化过程的验证实验,结果表明:线性不稳定性模型的计算值与实测结果基本吻合.     

电磁流量计不稳定性和不准确性产生的因素及对策

本文是对电磁流量计在实际应用中测量不稳定性、不准确性产生的原因进行分析并根据其产生的原因,采取相应的对策进行处理,彻底地解除了上述问题。     

碳溶反应过程焦炭气孔结构变化规律

 利用焦炭反应性装置测定不同温度下焦炭的碳溶反应,采用比表面积及孔径分析仪、SEM表征焦炭的气孔结构参数,分别利用BET方程和BJH法计算焦炭的比表面积、孔体积和平均孔径,由吸附等温线计算焦炭表面分形特征变化,考察焦炭碳溶反应过程中孔结构的变化规律。研究表明,随着温度的升高,焦炭吸附曲线类型由I类向II类吸附等温线转变,比表面积以及孔容均先增加后减小,2～10 nm的孔径变化明显。1 000 ℃之前焦炭的溶损反应过程主要受化学反应速率影响,1 000 ℃之后受扩散控制的主导性提高,不同焦炭的气孔结构变化影响了溶损反应行为。分形维数与孔结构有一定的相关性,可以反映焦炭溶损过程气孔的变化。     

锰催化动力学光度法在环境分析中的实际应用

本文评述了锰催化动力学光度法在环境分析中的新近发展状况及其实际应用。     

碳包覆磁铁矿粉非等温还原反应动力学

采用机械研磨的方法对磁铁矿粉进行碳包覆,在10 K/min的升温速率下分别对研磨时间为15、45、75、105 s的矿粉进行了差热分析;选用研磨时间为105 s的矿粉,在升温速率分别为5、10、15、20 K/min的条件下研究了包覆矿粉的失重变化规律,并采用FWO法和Coats-Redfern法对试验数据进行了分析处理,得到碳包覆磁铁矿粉的相关反应动力学参数。结果表明,在一定范围内碳包覆磁铁矿粉的失重与温度和研磨时间成正比。碳包覆磁铁矿粉发生固固反应的初始活化能为337 kJ/mol,反应模型为三维扩散模型,反应模型函数是。