国家自然科学基金(51274026)
- 作品数：26 被引量：143H指数：7
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- 相关机构：北京科技大学首钢集团联合有限公司更多>>
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- 相关领域：冶金工程化学工程文化科学环境科学与工程更多>>
- 褐铁矿的热分解特性及其对烧结过程的影响被引量：6
- 2013年
- 利用热重分析的方法对褐铁矿FMG粉（简称FMGF）在受热升温过程的热分解特性进行了详细的研究.结果表明：FMGF中的结晶水在200~400℃温度区间内即完成了分解挥发,这样可以改善烧结料层透气性,使料层上部热量有效传递到下部;分解其中的结晶水,就能减少褐铁矿中的结晶水分解对烧结固体燃料消耗和烧结热平衡影响.烧结杯试验和工业应用结果验证了热分解特性研究的结论：在高比例褐铁矿条件下,通过提高难熔矿配比,可改善烧结料层透气性,改善料层传热条件,最终降低烧结固体燃耗,提高烧结成品率.
- 潘文吴铿王文泽赵勇
- 关键词：褐铁矿热分解特性固体燃耗
- 分段尝试法研究碱金属对铁氧化物还原的影响被引量：3
- 2018年
- 为了研究碱金属在高炉内对Fe2O3还原的影响,采用热重分析方法研究含有不同碱金属含量的Fe2O3在不同温度下的还原特性。通过分析试样的还原度曲线,讨论温度和碱金属含量对还原过程的影响,发现随着温度的升高,反应速率增加,试样的还原度增加,接近完全还原的反应时间缩短;Na2O对Fe2O3的还原有抑制作用,抑制作用随着Na2O含量增加而加强,但这种抑制作用随着Na2O含量增加不是均匀增长的,会存在饱和点。针对还原过程的特点,采用分段尝试法建立了前期化学反应控速的未反应核模型和后期收缩核内扩散模型,并对实验数据进行分段拟合,求得相关动力学参数,同时定量地给出了不同的温度条件下2种控制转换的时间点。从拟合结果看,实验数据和模型取得了很好的吻合,说明所建模型与实际情况相符。
- 尉迟鹤鹏莫朝兴付忠旺马小青张文哲吴铿
- 关键词：热重分段法动力学碱金属
- 碱金属对铁氧化物气-固还原行为的影响被引量：8
- 2013年
- 利用热重分析的方法研究了Fe2O3在竖式电阻炉内被CO/CO2混合气体还原,Na2O对其还原行为的影响,共设计了4个成分,分别为纯Fe2O3、Fe2O3-1%Na2O、Fe2O3-3%Na2O和Fe2O3-5%Na2O。在还原过程中由于还原失氧引起的试验小饼失重量被实时记录下来,根据这些数据可以计算出还原反应速率以及化学反应的速率常数,以此来判断Na2O对Fe2O3还原性的影响。同时利用扫描电镜观察了还原后试样的微观形貌变化。研究发现:Na2O的存在将阻碍Fe2O3的还原。通过对还原后小饼的显微形貌观察,结合FeO-Na2O二元相图,发现这种负面影响主要是由于在还原过程中产生液相引起的。另外,还检测了还原前后试验小饼的孔隙率和体积变化。检测结果确认:还原后含Na2O的试验小饼的孔隙率和体积都有所下降。分析认为这种现象同样归因于还原过程中液相的产生。
- 潘文吴铿赵勇赵志星MIN Dong Joon
- 关键词：NA2OFE2O3显微形貌
- 大同煤热解动力学研究被引量：2
- 2014年
- 目前,COREX流程中的熔融气化炉采用块煤代替焦炭作为燃料冶炼铁水。块煤在熔融气化炉中的反应行为对炉况的稳定顺行及铁水质量有着重要的影响。采用非等温热重分析法针对COREX用煤(大同煤)在热解过程中的失重速率、失重量以及影响因子进行了研究,分析了煤热解的整个失重过程,并讨论了不同升温速率对热解的影响。同时,考虑煤热解过程的不同特性,采用分段尝试法建立了煤热解过程的动力学理论模型,进而得到相应的动力学参数,有助于更好地分析块煤在气化炉内的热解行为,为COREX流程块煤的合理使用及采用风口喷煤技术提供理论依据。
- 王文泽吴铿杜瑞岭陈铭刘起航吴小辉
- 关键词：大同煤动力学模型
- 分段尝试法研究半焦/CO_2气化反应过程动力学被引量：7
- 2016年
- 为了深入了解半焦与CO_2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CO_2的气化机理.采用分段尝试法研究富鼎半焦与CO_2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.
- 张黎吴铿杜瑞岭巢昌耀徐大安
- 关键词：半焦气化反应反应动力学研究方法
- 焦炭高温反应特性研究被引量：2
- 2017年
- 针对南钢两批焦炭,采用粒焦法、块焦法和组织结构法进行了实验。通过线性拟合分析实验结果,发现粒焦法和块焦法的高温反应特性符合良好,可以用粒焦法作为焦炭质量评价和控制指标。对两批焦炭进行定量分析,得出第一批焦炭的反应后强度更好,更能满足高炉炼铁骨架的支撑作用。利用粒焦法测得高温反应特性,探究工业焦炭高温反应特性与光学显微组织的关系,得出第一批焦炭光学各向异性程度与反应性呈正相关而反应后强度呈负相关,第二批焦炭结论相反。不同于单种煤焦炭的反应性随焦炭光学各向异性程度增大而减小,工业焦炭还会存在其他情况,在生产中需要具体问题具体分析。
- 李娜折媛折媛杜瑞岭巢昌耀张兵赵路朋
- 关键词：焦炭反应性反应后强度
- 冶金反应过程动力学的分段尝试法被引量：1
- 2016年
- 冶金反应工程学属于一门独立的学科,需要建立自己的一套研究反应动力学的新方法。为了避免与冶金物理化学的方法和内容的重叠,本文提出分段尝试法可作为研究冶金反应过程动力学的新方法。依据反应过程特点,建立相应动力学模型进行拟合尝试,能够得到该过程控制环节转换时间点以及动力学参数,为冶金模拟提供必要的物性参数。由于在实际冶金反应过程中,化学反应过程和质量传输过程的耦合是客观存在的,化学反应控制时质量传输也发生;同理,质量传输控制时也有化学反应。因此,提出通过引用不可逆过程热力学唯象理论来确定出化学反应和扩散控制的两种通量之间的影响,从而进一步完善分段尝试法。
- 吴铿王宁湛文龙员晓杜瑞岭门正朝
- 关键词：唯象理论
- 高炉入炉焦炭高温反应特性的研究被引量：9
- 2014年
- 焦炭的热态性能是评价其在炉内溶损反应程度及抗机械破坏作用的重要指标之一.通过对安阳钢铁1#和2#高炉入炉焦炭的高温反应特性,分别采用块焦法、粒焦法和组织结构法进行了测定,并对所得结果进行了对比,分析了不同测定方法测定结果的侧重点及内在影响因素,给出了粒焦法和块焦法所得结果之间的线性关系;焦炭的矿相显微结构是影响其在高炉内劣化的内部因素,由修正公式可知,片状结构和各向同性与CO2的反应速度较快,镶嵌结构含量高的焦炭,反应后强度较高.由安钢1#和2#高炉所用入炉焦炭的性能分析结果,结合高炉的实际生产情况,提出了改进安钢高炉入炉焦炭高温反应特性的措施.
- 王文泽湛文龙刘肖刘起航余盈昌吴铿
- 关键词：焦炭焦炭反应性
- 高炉宽粒径喷煤节能降耗的相关研究被引量：1
- 2016年
- 研究了高炉喷吹宽粒径煤粉的可行性和放宽粒径对高炉煤粉利用率的影响。测定了安钢2号高炉喷吹煤粉的粒径分布,以及不同粒径煤粉的燃烧率,并在2号高炉进行了喷吹煤粉粒度逐步放宽的工业试验。工业试验结果表明:放宽粒径前后煤粉利用率稍有降低;当挥发分保持在18%以上,煤粉中<74μm的比例完全可以放宽到60%;同时,磨煤能耗显著降低,制粉效率明显提高。
- 王宁吴铿闫广员晓申威
- 关键词：高炉燃烧率
- 半焦与烧结矿的混合还原反应过程动力学被引量：5
- 2017年
- 为了研究添加半焦对烧结矿还原行为的影响以及确定还原过程反应动力学机理,通过在散料层内添加不同比例的半焦,测定不同半焦比例下烧结矿的还原性能,考察了还原度与还原速率的变化情况,确定了不同阶段下烧结矿的还原机理。采用分段尝试法对其还原反应过程动力学进行分析,确定出反应过程前期和后期不同的机理函数,进而通过建立动力学模型,计算得到了不同阶段的反应动力学参数。实验结果表明,不同阶段动力学模型进行数据拟合的结果与实验数据吻合得较好,相关系数都大于0.99。随着半焦添加比例的升高,还原反应前期的反应速率常数krea升高,还原反应后期的有效扩散系数DABP增大。
- 张兵吴铿杜瑞岭李娜
