立式稀土氟化炉热传导与内部气流规律研究

为了解决稀土氟化炉中出现的各层氟化率不均匀问题,以立式稀土氟化炉反应器为研究对象,经过合理简化,建立了数学模型。利用CFD软件对模型进行计算求解,得到反应区温度场和流场的分布云图,对温度场和流场进行分析,并使用MATLAB对模型计算所得数据进行作图处理,结果表明:局部存在温度不均或气体滞留死区问题。研究了氟化炉内不同层间氟化率与传热状态的关系以及流场分布对氟化效果的影响,并提出了改进措施。     

固定床气体氟化反应器内温度场及流场的数值模拟

以固定床气体氟化反应器(480mm×1100mm)为对象,通过合理简化,建立了反应器的数学模型,利用fluent软件对反应器内的温度场和流场进行了数值模拟。结果表明,现行固定床氟化反应器温度分布不均匀、梯度大,气体入口处附近有一低温区域;气体在各区域流速差异较大、流场分布不均匀,在反应器周边和进、出口端均存在气体的回流,在局部区域出现涡流中心或流动停滞区,形成氟化反应"死区",降低了氟化效率;料盘侧面易形成气体短路,造成HF气体浪费。实测温度和产品氧含量分析表明,模拟模型假设合理,模拟结果准确、可行,可为改善反应器结构提供新思路。     

新型固定床气体氟化法制备低氧氟化钆

在固定床气体氟化反应器内,以氧化钆为原料,氟化氢为氟化剂,采用控制变量法研究了温度、时间、气体流量、氟化氢用量和料层厚度对氧化钆氟化过程的影响。结果表明,氧化钆与氟化氢在90℃开始反应,反应初期有中间产物Gd4O3F6生成;在氟化温度为540℃、氟化氢过理论量为50%、氟化时间为7 h、氟化氢平均流量为1.5 kg·h-1、料层厚度为30 mm的条件下,可获得氟化率大于99.95%、氟含量大于26.59%、氧含量小于0.05%的低氧氟化钆。     

进口温度对SJ低温干馏炉燃烧特性的影响

采用有限元方法对SJ低温干馏炉的燃烧特性进行数值模拟,研究进口温度对干馏炉内压力场和温度场分布规律的影响.研究结果表明:进口温度不同,炉内的压力场和温度场分布不同.随着进口温度的升高,干馏炉出口处和壁面附近处压力逐渐降低,炉腔内部压力总体减小,并且干馏炉出口处和壁面附近处温度较大幅度增高,炉腔内部温度总体升高.     

自蓄热燃烧器炉内热特性数值模拟研究

利用数值模拟的方法研究了三种不同结构下自蓄热燃烧器对炉内温度的影响。结合炉内实际燃烧状况,对模型进行了简化。应用标准k-ε方程、P1辐射模型和能量方程,通过观察不同结构下自蓄热燃烧器的温度分布及其趋势,分析出自蓄热燃烧器的结构对炉内温度分布的影响,找出较为合理的温度分布规律。研究结果可为自蓄热燃烧器的设计提供参考。     

固定床气体氟化反应器结构对氟化钆中氧的影响

以氧化钆为原料,氟化氢为氟化剂,在固定床气体氟化反应器(48 cm×110 cm)内,采用控制变量法研究了反应器径向、轴向、气流配送方式、氧化钆布料方式对氟化钆中氧含量的影响,并对影响氧含量的物理化学因素进行了分析。结果表明,270℃时,反应器半径由0 mm增加到160 mm时,氟化钆中的氧含量由4.62%减小到1.10%,200 mm时,反而增加到1.60%;540℃时,反应器半径由0 mm增加到200 mm时,氟化钆中的氧含量由0.02%增加到0.80%;氧含量随轴向距离的增加略有增大。按第III方式配送气流,氟化氢利用率高,反应器内氟化钆中的氧无偏析、含量较低。采用中间厚四周薄的布料方式氟化钆中的氧均一、稳定。物理化学分析表明,提高氟化过程温度、增加氟化氢气体浓度、减少反应器壁面料层厚度、改善气流配送方式等均可有效降低氟化钆中的氧含量。     

稀土氧化物氟化反应过程的研究

本文对Ｙ２Ｏ３与无水ＨＦ气体的反应过程进行了热力学计算，并根据实验结果，计算了该反应在３００～７００℃的活化能，研究了氟化反应时间、温度等因素对氟化反应的影响，同时对氟化产物进行了Ｘ射线衍射分析，探讨了氟化反应过程的机理，为合理确定制备高质量稀土氟化物的工艺条件提供了理论依据。     

浅谈25000KVA硅铁电炉降低能耗及硅铁含铝的途径

文中提出了降低硅铁能耗的设想:即合理选择二次电压和电极电流,保持合理的料层温度分布;正确掌握功率的使用;严格控制好炉内碳量。合金降铝的途径主要是炉内温度分布;还原剂用量;正常炉况维护。     

钢带炉碳热还原制备超细铁粉的化学、传热耦合模型

建立了钢带炉碳热反应制备超细铁粉的温度场及化学反应的耦合数学模型。模拟结果与相关试验吻合。物料温度分布接近中心对称分布,上、下温度高,中心温度低。还原分数与温度分布规律总体相似。超细铁粉对料层厚度很敏感,料层越薄,还原率越高,25 mm料层厚度,最终平均还原率可达90%,但35 mm的料层厚度最终还原率只有60%水平。延长反应时间能够改善还原效果,但是其影响程度低于料层厚度。     

卡腰冲天炉熔炼机理的研究

本文介绍了卡腰冲天炉的冷态模拟试验,焦炭燃烧试验,模拟熔炼试验和生产条件下的工艺试验。探讨冲天炉炉型结构参数,熔炼工艺参数对炉内温度分布,炉内气体浓度分布和炉内压力分布的影响。用统计分析法研究炉型结构与熔炼结果(铁水温度、Si、Mn元素烧损和炉渣氧化铁等)的关系。我们认为,在熔炼操作工艺相同的情况下,卡腰冲天炉比直筒型冲天炉平均铁水温度高20～30℃。风口排距的变化也会使铁水温度变化20～30℃,但如单纯从炉型结构方面入手来提高铁水温度的话,最大潜力只有30～40℃。冲天炉的铁水温度与炉内过热面积、过热面积的热价值及炉气水当量有关。硅、锰和铁的氧化烧损受到炉内最高温度和熔化带炉气成份的影响。     

大型轧钢加热炉炉膛压力分布的模拟分析

文章以某公司大型轧钢加热炉为研究对象,利用Fluent软件就不同型式的炉底隔墙,在正常生产条件下,对加热炉炉内的流场、温度场及压力场进行了数值模拟。依据模拟计算数据,就炉底隔墙的结构型式对炉内流场、压力场及温度场分布的影响进行了进一步分析。结果表明,预热段炉底隔墙的型式对炉内温度分布产生重大影响,因此模拟结果对大型加热炉的炉内压力分布的改进和调整以及炉内温度场均匀性的改善具有重要的指导意义。     

用氟化铵除P204有机相中铁的试验研究

P204中含铁高对有机相分相及占用有机相中的空位有很大影响。高效、简便地脱除P204中的铁对生产具有积极作用。采用氟化铵除P204有机相中铁的试验,试验考察了氟化铵的浓度、反萃时间、反萃时氟化铵与有机相相比、反萃的温度等因素对氟化铵反铁效率的影响。结果表明:当氟化铵溶液3 mol/L、O/A=2∶1、反应时间t≥3 min、反应温度55℃时,氟化铵对P204中的铁反萃效果最佳,反铁率大于98%。     

HF气体制备氟化(镨)钕产业化研究

自行设计了工业化HF气体法氟化炉,并对用HF气体法生产氟化(镨)钕工艺进行了研究,研究结果表明,该炉型具有产量大、氟化效果好、成本低、质量好等特点,已实现工业化生产。     

稀土元素的氟化辅助电热蒸发——等离子体光谱分析及蒸发机理研究

本文提出了氟化辅助ETV—ICP—AES测定稀土元素的新方法,对其分析特性进行了详细考察和研究。研究了稀土元素在石墨炉中的蒸发行为,并提出了蒸发机理。系统地探讨了影响氟化蒸发的因素,优化了稀土元素氟化蒸发条件。该法用于测定高纯La_2O_3中的痕量Y,其分析结果和常规溶液雾化—ICP—AES结果吻合很好。     

新日铁式热风炉的数值模拟

本文数值模拟研究了新日铁式热风炉的炉内流动、传热和燃烧过程,得到炉内速度、温度分布及热风温度、烟气出口温度随时间变化曲线,并比较分析了焦炉煤气占比不同时对热风炉炉况的影响。     

高炉内部气体流动与传热的模拟分析

分别建立了高炉内气体流动、传热的二维和一维数理模型,对高炉煤气流的流场、压力场和温度场进行了数值模拟,基于一维模拟温度结果预测了炉内气体成分变化,并分析了燃烧温度和鼓风速率对煤气流动及温度的影响。研究结果表明：简化的一维模型可适用于高炉煤气温度轴向变化的预测：鼓风速率和燃烧温度的变化影响软熔带的位置、炉内压力损失及炉顶煤气温度。在高炉实际操作中,合理的鼓风速率和燃烧温度是高炉炉况顺行的保障。     

氟化氢气体法制备氟化钕热力学计算及实验

文章对氢氟酸法制备氟化钕的反应过程进行了热力学计算,研究了氟化反应时间、温度等主要因素对氟化率的影响,为氟化钕生产提供理论和实践依据。     

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1 200℃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1 200℃升高到1 600℃,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%.     

干法氟化制备高纯金属镝的工艺研究

介绍了一种制备无水高纯氟化镝的新方法。在氟化炉内的镍制料盘中直接完成了Dy2O3和无水氟化氢气体的氟化反应，然后将钙热还原DyF3制得的粗镝进行熔盐萃取提纯处理，用此式敢可使工业规模化生产的镝金属中的氧，氟含量均小于0.02%，使金属镝的纯度达99.9%以上。     

面向高炉布料操作优化的在线信息检测方法及其应用（下）

2炉喉料层分布检测 炉喉料层分布是否合理,直接影响高炉软熔带形状和炉内反应,因此炉喉料层分布是高炉布料操作的一个主要参考信息.