熔融还原炉氧煤喷枪枪体温度场的数学模型

通过建立熔融还原炉氧煤喷枪枪体温度场二维模型，对枪体的温度分布及其影响因素进行了分析。分析结果表明，沿枪体轴向方向，前端温度梯度很大，末端温度梯度明显减小；沿枪体横向方向，枪体温度从外层向内层逐渐降低；提高燃烧温度使枪体温度显著升高；在计算条件下，环缝中粉气比对枪体温度影响很小；煤粉流量及氧气流量对枪体温度分布的影响与有效氧碳比有关。     

工艺参数对白钨矿直接炼钢的影响

通过实验研究了工艺参数对白钨矿收得率的影响规律。完全用白钨矿冶炼含钨高的合金钢(9%W)是可行的。硅铁还原白钨矿时,炉渣碱度应控制在1.5以下。碳粉还原白钨矿时,渣中最好不要添加CaF2。硅铁和碳混合还原剂还原白钨矿时,碳还原白钨矿比例控制在30%以下能取得较好的还原效果。     

碱金属盐对气基还原铁矿石的催化规律研究

通过气体催化还原氧化铁试验,研究了碱金属盐对气基还原铁氧化物反应的影响规律,对于同一种阳离子的盐催化活性规律为:氟化物＞氯化物＞碘化物＞溴化物;硝酸盐＞氢氧化物＞碳酸盐＞硫酸盐>磷酸盐.并提出了一种新的微观催化机理:添加剂的催化作用在于添加剂的原子改变Fe-O化学键的作用程度;添加剂的催化活性与阳离子、阴离子种类以及化合物的稳定性有关;这三方面因素相互耦合,共同决定添加剂的催化性能;其催化性能用公式表示为:Ψαf(M ) βf(X-)-γ(T)f(MX).     

用双参数模型估算复合氧化物的标准熵

 提出了估算二元复合氧化物标准熵的双参数模型。用此模型可估算由CaO、SiO2、TiO2等38个简单氧化物之间形成的二元复合氧化物的标准熵,其涉及到硅酸盐、铝酸盐、钛酸盐、硼酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、铁酸盐、铬酸盐、钒酸盐、钨酸盐、钼酸盐、锆酸盐、亚硒酸盐、铪酸盐、铀酸盐等多个体系。在估算已知的251个二元复合氧化物标准熵时,平均误差为435 J·mol-1·K-1,标准差为555 J·mol-1·K-1。用此双参数模型还可估算三元复合氧化物的标准熵,在估算已知的19个三元复合氧化物标准熵时,其平均误差为713 J·mol-1·K-1,标准差为1012 J·mol-1·K-1。     

煤氧喷枪中心氧管参数之间的关系

利用等截面管中氧气射流理论公式对影响煤氧喷枪中心氧管氧气流动的主要参数进行计算。计算结果表明：氧气出口马赫数及氧气入口压力与氧管内径、氧气流量、炉内操作压力以及氧气入口温度等因素有关。同时推出计算氧气出口马赫数和氧气入口压力的显式函数公式：Ｍ２＝Ｑ＾０．８９６３９Ｔ１＾０．４２４８５／ｐ３＾０．８７３３４Ｄ＾１．８２７１２×４．３４００７×１０＾－８ ｐ１＝Ｔ１＾０．４９１７９ｐ３＾０．１３６８１     

工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响

为了研究工艺参数对连续流化床内铁矿粉还原效果的影响规律,建立了两级连续流化床内氧化铁还原及煤气氧化耦合动力学模型.R1级流化床主要为FeO的还原,采用优质煤气作为还原剂,FeO来自R2级反应器;R2级流化床主要将Fe₂O₃还原到FeO,Fe₂O₃来自预热的R3流化床反应器,还原气来自R1还原尾气.模型主要计算结果与文献吻合.并以此为模型研究了矿粉粒度、流化床内压力等参数对流化床还原效果的影响.为了取得矿粉平均金属化率不小于85%、煤气利用率不低于38%和气矿比950~1050 m³·t^-1的还原效果,流化床应满足如下工艺条件:矿粉平均粒度1.5 mm以下,流化床温度780~800℃,煤气还原势不低于93%,惰性气体体积分数小于5%,R1流化床内煤气平均压力3.5×10⁵~4.0×10⁵ Pa,停留时间的倒数u_g/H=1.0~1.1 s^-1,R1流化床矿粉平均停留时间30 min,R2流化床矿粉平均停留时间20 min.     

机械活化条件下超细铁矿粉氢基还原特性及机制

摘要：通过热重法研究了不同机械活化程度的铁矿粉氢基还原特性,并分析和探讨了其还原反应机制。实验结果表明,机械活化对氢气还原铁矿粉有促进作用,机械活化时间越长,还原特征温度越低,还原反应所需的活化能也越低,但反应机制未发生变化,反应的限制性环节是其界面反应。机械活化明显影响到超细铁矿粉的逐级反应,对于未经活化的铁矿粉而言,逐级反应层次极不明显,而对于活化后铁矿粉的逐级反应层次随着活化时间的增加越发分明。     

辉钼矿非氧化焙烧工艺的热力学分析

通过热力学研究了几种非氧化焙烧工艺处理辉钼矿的可行性工艺路线。采用高温真空分解法直接处理辉钼矿得到金属钼粉,可以直接用于炼钢,适宜的分解条件为:温度为1 700~1 900 K以及真空度小于100 Pa;气体产物硫可在392~490 K进行液化回收。选用氧化钙作固硫剂,碳作还原剂还原辉钼矿,可以得到Mo、Mo2C和CaS混合物,适宜的反应温度应控制在1 200 K以上。选用碳酸钠固硫剂,碳作还原剂还原辉钼矿,产物为Mo、Mo2C和Na2S,通过水洗可以得到纯度较高的钼粉,适宜反应温度应控制在900~1 100 K。     

铜渣低温还原与晶粒长大新技术

针对铜渣的特性,开发了铜渣低温还原与晶粒长大新技术。该技术降低了反应温度,无需高温熔分,是一种资源与能源高效利用的新方法,具有能耗低、冶炼方法灵活、环境友好、固定投资少、生产成本低等特点。     

钛煤混喷模拟试验

提出了一种钛煤混喷工艺,不同于之前局部风口喷吹的应急性护炉,而是高炉全部风口常规、同时喷吹钛煤粉。认为钛煤混喷无须专门喷吹设施,工艺简洁,具有炉缸周向防护好、高炉周向工作状态更均匀的理论优势。为验证钛煤混喷的工业可行性,在实验室内进行了钛煤流动特性、偏析分层效应、悬浮沉降特性、钛煤燃烧特性的模拟试验。结果表明,控制合适的钛煤比例和钛粉粒度,钛煤混喷具有工业应用的可行性。