分峰法分析半焦燃烧动力学的非等温热重实验

为了清楚地阐述半焦的燃烧过程,采用非等温热重法研究了氧气体积分数对半焦燃烧动力学的影响。得出挥发分析出燃烧、碳燃烧失重规律及其描述函数,挥发分析出燃烧和碳燃烧所需的表观活化能和表观指前因子。结果表明:挥发分析出燃烧所需的表观活化能和表观指前因子的最小值处于φ(O_2)=28%的条件下,最大值处于φ(O_2)=30%的条件下;碳燃烧所需表观活化能和表观指前因子的最小值处于φ(O_2)=24%,最大值处于φ(O_2)=30%条件下。     

富氧燃烧纯高炉煤气在冶金工业炉上的应用分析

基于某加热炉工艺,与高温空气燃烧技术（HiTAC）对比分析了富氧燃烧纯高炉煤气的技术可行性和经济可行性。结果显示,在合理的富氧浓度以及一定的空气煤气预热温度条件下,纯高炉煤气的燃烧可以满足普通加热炉的工艺要求。     

基于传热反问题的高炉炉衬侵蚀厚度的数值模拟方法研究

文章提出了基于传热反问题的高炉炉衬侵蚀厚度的在线动态实时预报方法,并提出了详细的技术方案和实施策略,为高炉炉衬侵蚀厚度的在线实时预报提供了新的解决思路.     

O2/CO2气氛下多种碳基随机孔模型的建立

传统随机孔模型基于简单一步反应建立,不适用于处理O₂/CO₂气氛下焦炭颗粒复杂气固反应。针对此问题,基于焦炭本身具有多种碳基的特点,以及焦炭颗粒在O₂/CO₂气氛下燃烧的特性,建立复杂气固反应下的多种碳基随机孔模型和孔隙结构模型。模拟直径为100 μm的焦炭颗粒在O₂/CO₂气氛下燃烧的过程,使用FORTRAN语言自主编程计算并分析结果。研究表明,燃烧初期颗粒呈现竞争效应,孔隙内部气体浓度产生剧烈波动。波动的生成原因是化学反应与物理扩散之间的竞争,可以通过增加环境氧浓度和减小焦炭颗粒粒径来改善。所提出的多种碳基随机孔模型对于表征O₂/CO₂气氛下焦炭颗粒的燃烧特性有着良好的适应性。     

不同富氧气氛下焦炭氮转化及原位还原的数值模拟

在焦炭燃烧过程中,焦炭颗粒会对产生的氮氧化物起到一定的异相催化还原作用,但其机理仍不明确。基于焦炭颗粒内部有不同碳基和发达的孔隙结构,根据焦炭颗粒在富氧气氛下燃烧的特性,建立了焦炭氮转化的分子动力学模型和多种气体传质模型。使用FORTRAN语言编程模拟了不同富氧气氛下粒径为100μm的单颗粒焦炭的燃尽过程。结果表明:燃烧初期颗粒内部NO出现短暂的积聚现象,颗粒内部的还原能力较弱,随着反应的进行及温度的升高,还原能力增强,由于缺氧而产生了CO气体,有利于NOx的还原。对比了环境温度为1 200℃时,O2和CO2的体积分数比分别为20∶80,25∶75,30∶70的不同气氛下焦炭颗粒内部NO,CO和N2等气体的体积分数,表明O2和CO2的体积分数比为25∶75的气氛是最佳气氛,既保证了焦炭颗粒的高效燃烧,又有利于增强焦炭颗粒的还原能力。     

对一维稳态传热过程类电流求解方法的讨论

从传热学一道经常出错的习题入手，利用热流和热阻概念，提出了一维稳态传热过程两种常见的解题方法。第一种方法得到了自相矛盾的结果，明显违背了热力学第二定律，但又似乎没有逻辑问题。经过分析发现．热流方向正向的预先假设对正确计算一维稳态导热过程或者一维稳态传热过程关系重大。根据傅里叶定律、牛顿冷却定律和不同的热流正向假设，得到了正确的圆筒壁和球壳热流计算方法。从这些计算方法可以看出，在某些情况下热阻可以为负值，而且是在所有的热阻均取负值时才能保证计算结果的正确。     

蓄热式步进加热炉炉内流动特性的数值模拟

以某公司热轧厂蓄热式连续加热炉为研究对象,在全面分析其传热机理的基础上建立了该炉段内的传热、流动和燃烧过程三维物理数学模型,并运用CFD数值仿真技术对其进行了详细的数值模拟。对加热炉内烟气流动规律进行了分析,并重点分析了段间隔墙对加热炉内流动的影响。     

真空碳热还原制备碳化钛和碳化铌粉体的研究

对TiO₂和Nb₂O₅混合球磨料采用真空碳热还原法制得了TiC和NbC,通过正交实验研究了Nb₂O₅、TiO₂和活性炭混合料的摩尔配比、混料球磨时间、还原温度和还原时间对制备TiC和NbC的影响,运用激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)对混合料和还原产物的粒度、物相及微观形貌进行分析。实验结果表明,各因素对还原程度的影响由大到小顺序为:还原温度>混合料球磨时间>混合料Nb₂O₅∶TiO₂∶C摩尔配比>还原时间,优化实验条件为:混合料Nb₂O₅∶TiO₂∶C摩尔配比1∶3∶20,混合料球磨时间10 h,还原温度1 600℃,还原时间2 h。在该条件下,Nb₂O₅和TiO₂混合料的还原率达到93.90%。真空碳热还原TiO...     

高温烧结矿气-固换热过程数值模拟及参数分析

在详细分析了高温烧结矿冷却过程传热机理的基础上,根据能量守恒定律建立了高温烧结矿气-固换热过程的一维非稳态热过程数学模型,并利用现场实测数据对所建立的数学模型进行了验证.结果表明:所建立的数学模型是正确可信的.在此基础上,重点研究了冷风风速和台车移动速度等主要热工参数对环冷机内冷却过程的影响,并针对某环冷机的实际生产情况提出了具体的操作建议.