国内外冶金工业源头节能减排的新方法、新技术

简单的节能减排阶段已经过去,节能已经不能单纯地只面对能源和污染物了,更要着眼于工艺、装备的变革.根据中国钢铁工业发展阶段变化带来的新形势和新要求,通过国内外考察和前期研究可知,发达国家专家认为靠技术节能减排已经不能获得较好的节能减排效果了,而是通过工艺革命或工艺革新,在保证产品质量和产量的前提下,从源头减少能耗和污染物的产生;根据国内对通过改变工艺实现节能减排的作法还较少的现实,分析总结国外冶金工业源头节能减排的新方法、新技术,得出中国冶金工业节能减排的基本途径:即在继续现有研究和推广节能减排技术的同时,要开始源头节能减排的新工艺、新装备的研究.对国内源头节能减排新工艺装备的一些案例研究进行了介绍.      

高炉熔渣直接调质改性制备矿棉纤维中试实践

 高炉熔渣从渣沟经分流后直接进入补热电炉中,同步加入硅质料等作为调质改性剂,并用补热电炉对调质改性后的熔渣进行熔化和补热,控制熔渣的出口温度为1 400～1 500 ℃,熔渣的黏度适宜,流动性好,满足制备矿棉纤维的要求。熔渣经高速离心法离心成纤后加工成集防火、绝热和吸音为一体的矿棉纤维产品,纤维的平均渣球质量分数4.7 %,纤维平均直径5.5 μm,含水率0.2%,均满足国家标准的要求,产品能耗和成本较传统的冲天炉工艺下降40%～60%。高炉熔渣直接调质改性制备矿棉纤维的新工艺解决了高炉熔渣高附加值直接利用的技术难题,为高炉熔渣资源化高附加值利用拓展了新的方向。     

高炉氧煤枪枪体温度场数学模型

根据质量和能量平衡原理，推导出计算氧煤枪温度场的连续方程和能量方程，计算出了不同高炉条件下氧煤内外壁的温度分布及温度最点位置。计算结果与相同条件下的试验结果吻合。用这一数模可对各种条件下的枪体温度场作出预测，因而可为氧煤枪设计提供依据。     

高温空气平焰燃烧过程的数值分析与比较

通过数值模拟方式分析了高温空气平焰燃烧的特点。并从火焰结构、能量利用与NOx排放等角度，与常规平焰燃烧进行了比较。数值模拟结果显示。通过助燃空气预热来高效回收烟气余热，烟气再循环来获得低氧燃烧环境，减少NOx的生成与排放，在相同的加热能力与相同的NOx排放条件下，高温空气平焰燃烧可节能45％，减少温宣气体排放45％。     

电脉冲固溶对Al-22%Si-1.5%Cu合金组织的影响

利用光学显微镜观察及显微硬度测量等方法研究了在脉冲电流作用下,Al-22%Si-1.5%Cu合金经过固溶、时效后其显微组织及基体性能的变化.结果表明,采用短时间高密度脉冲电流作用于A-22%Si-1.5%Cu合金固溶过程前期(作用时间为120S),可明显改善该合金初生硅相及Al2Cu相的形态和分布、显著提高基体的显微硬度.在固态相变经典形核理论的基础上,本文讨论了其作用机理.分析后认为脉冲电流影响了溶质原子的非平衡扩散过程,提高了固态相变的驱动力场从而降低扩散能垒,强化了溶质粒子扩散过程.     

大喷煤量高炉冶炼的理论与实践

以宝钢高炉为背景分析高炉喷煤降焦的特点,以及实现圆煤２００ｋｇ／ｔ,焦比〈３００ｋｇ／ｔ的目标应采用的冶炼方针;指出未燃煤对高炉的利弊与减少燃煤生成的途径,并以国内外高炉的实践研究了大圆煤量以后炉内的变化规律及采取的对策。     

电脉冲对高碳钢凝固组织的影响

对处于熔点以上的高碳钢液施加一定时间的电脉冲,观察了不同处理时间后钢样的凝固组织,发现电脉冲能够缩小钢锭的柱状晶区域,减缓柱状晶的生长趋势,提出了一种新的改善钢液凝固过程的技术。在停止电脉冲处理后停留不同时间的情况下,柱状晶的长度不同,电脉冲处理钢液仍然存在衰退问题。此外,还对电脉冲改善金属液凝固组织的机理进行了讨论,不过尚需严格的实验来验证     

MgO对含钛烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

为了深入探究MgO对烧结矿矿物组成及冶金性能的影响,采用扫描电子显微镜和荷重软化熔滴设备研究了MgO对含钛烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响.实验结果表明,随着烧结料中MgO质量分数从2.04%增加到3.96%,烧结过程液相生成量逐渐减少,烧结矿中的赤铁矿和铁酸钙等含量都有不同程度的降低,赤铁矿质量分数从13.57%降低到9.99%,铁酸钙的质量分数由38.7%降低到30.17%,磁铁矿、硅酸盐和烧结矿中的孔洞逐步增加.因此,增加烧结矿中MgO会降低烧结矿中液相生成量,不利于烧结矿转鼓强度和还原性的提高.高碱度含钛烧结矿中的镁主要分布于烧结矿中复合铁酸钙相中,进一步提高烧结矿中镁的质量分数,烧结矿的磁铁矿相比例将增加,有一部分镁固溶于磁铁矿中;在高镁烧结矿中,也会形成一定量的橄榄石,其中固溶有少量镁、钛等元素.随着烧结矿中MgO质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度均在1120℃以上,软化温度区间Δt_A随着MgO含量的升高而逐渐变宽.      

脉冲电磁场对草酸钴粒度的控制

在脉冲电磁场(PEMF)作用下,以氯化钴为母液、草酸铵为沉淀剂,采用草酸盐沉淀法制备了尺度较小且粒度分布均匀的草酸钴粉体.初步分析了PEMF与草酸钴制备体系的交互作用机理.同时,利用FTIR争电导率实验为机理模型提供了强有力的实验证据.结果表明,施加PEMF条件下获得的沉淀产物为β-CoC2O4·2H2O,其平均粒径为3.5403μm,与未施加PEMF条件下制备的样品相比降低了60.13%.PEMF作用下,反应体系中稳定晶核数量的增加以及形核率的提高是草酸钴粒度减小及粒度分布得到改善的原因所在.