球团矿还原的动力学模型分析

基于还原炉控温还原实验,通过分析CO和H2还原球团矿过程中的反应速率模型,提出两种气体混合后还原球团矿的反应动力学模型,得到还原过程中阻力和反应速率随温度及还原度的变化规律,得出结论:CO还原球团矿时,内扩散阻力所占比例随着温度及还原度增加而变大;H2还原球团矿时,内扩散属于速率控制环节;混合气还原球团矿时,反应速率随温度升高而增大,温度低于500℃时,CO浓度增加,反应速率降低,而温度超过500℃后,反应速率则随着CO浓度的增加而增大;混合气反应速率模型的计算值与实验结果一致。     

铝电解槽焙烧用矩形高速燃烧器的研制

铝电解槽的焙烧对槽的正常生产和以后的槽寿命有着直接影响，燃料焙烧法具有加热均匀、升温速度容易控制、对扎缝和边部扎固糊的焙烧充分等优点，是一种非常有前途的新焙烧方法。而燃烧器的设计是燃料焙烧法的关键技术之一，在实验的基础上开发出一种矩形高速燃烧器，并对该燃烧器的结构进行了优化，研制的矩形顺具有点火容易、燃烧稳定、负荷调节比大燃烧完全度高、噪音低等特点，能完全满足铝电解槽燃料焙烧方法的要求，它的研制成功为铝电解槽焙烧新技术的应用提供了技术保证。     

换热器烟气侧传热特性的研究

通过计算和实验,对高温换热器的烟气侧传热特性进行了分析,得出换热器中换热管合理的纵横向间距,证明了用金属辐射网是强化高温烟气传热的有效方法,并用实验数据讨论了烟气流速及温度等对换热器综合传热系数的影响。     

含碳球团还原法处理含锌电炉粉尘的试验分析

为综合利用含锌电炉粉尘,提出运用含碳球团的还原处理方法,并进行了扩大性试验,得到了还原焙烧法的合理工艺条件.试验表明:配碳的碳氧比C/O=1.2、还原温度1 150 ℃、料层厚度30 mm、加热时间65 min可取得较好的效果;还原后的球团为半金属化球团,其w(TFe)为50%左右,金属化率60%～70%,球团的残Zn含量在2%以下,是较好的高炉原料;Zn的还原挥发率达到90%左右,收集粉中ZnO含量在90%左右;PbO含量在2%以下,已达到等级氧化锌的标准,实现了含锌电炉粉尘的无害化和资源化利用.     

铝电解预焙槽高温气体焙烧启动的加热制度

针对电解预焙槽气体焙烧法启动这一新的工艺方法,利用电解槽槽底导热的三维数学模型,研究不同加热制度下,升温速度、阴极内部温差、供热强度等随时间的变化;讨论了不同加热制度下的加热时间、燃料消耗和槽内温度分布的变化,并对各种加热制度进行了比较优化得出可供实施的加热制度,给出了一种最优加热制度。该研究为制定电解槽气体焙烧启动的加热制度提供了理论依据。     

高速气流下炉内流场的数值模拟

将计算流体力学引入工业炉热工领域。通过求解三维紊流Nauier—Stokes和K-ε双方程模型对单侧上烧咀均热炉内的流动场进行了研究。提出了在此种均热炉上使用高速烧咀,探讨了炉内流场结构与烧咀出口速度及排烟口形式的关系。     

离散辐射强度法计算冲击加热炉温度场的数学模型

离散辐射强度法计算辐射传热是热流密度法的一种修正方法,它引进了比辐射热流密度更原始的变量即辐射强度。本文采用紊流动量方程、K-ε双方程紊流模型及能量方程相结合的方法对冲击加热炉内温度场进行了数值模拟,其中能量方程的源项辐射传热采用离散辐射强度法计算,为以对流传热为主的综合传热过程提供了一种理论研究途径。     

连铸保护渣在结晶器中熔融行为的计算机仿真

在对特定的连铸保护渣进行分析时，熔渣层厚度是一个重要参数，如果在连铸过程中熔融层厚度不能保持在某一最小值以上时，铸坯的内外部质量会因坯壳与结晶器间的润润变差而受到影响，因而必须确定适合条件的保护渣，在工业试验中，保持其它参数不变而只控制一个参数的变化来研究其影响是非常困难的，而且费用昂贵。采用数学计算和计算机仿真方法进行此类研究，较好的预测了钢液面上熔融层的厚度及温度分布，并以此来研究了保护渣物理性能对保护渣各层厚度的影响。     

板坯连铸结晶器温度场的计算机仿真

提出一种计算结晶器内温度场的方法，方法的核心思想是基于结晶器中的温度分布和凝固壳的厚度分布是一个稳态的过程，从而得到流场和温度场稳态下的耦合模型，同时利用有效热容的概念来处理相变潜热源项，在程序编制过程中利用动态更新来实现凝固对物理量的影响。模型求解结果与漏钢试得到的凝固壳厚度进行了对比分析，从而证实了方法的正确性和实用性，还研究了板坯结晶器凝固壳厚度分布。     

空气预热对燃烧器能力的影响研究

通过实验分析了预热空气使燃烧器能力下降的机理;找出了几种典型燃烧器的实际燃烧能力下降系数之值,该值与一般设计手册上提供的数据相差甚大,并分析了设计手册上的数据不适用的原因。