高炉碱金属富集区域钾、钠加剧焦炭劣化新认识及其量化控制模型

碱金属对高炉内焦炭的破坏大多通过研究碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的影响,从而得出钾、钠破坏性相近,在控制碱金属入炉时也基本不对二者进行区分;但高炉调研表明在碱金属富集明显加剧的区域碱金属碳酸盐已分解且焦炭中钾含量均大于钠.本文通过热力学计算得知在碱富集区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐或氧化物形式存在,据此设计了模拟此区域有无CO2时钾、钠单质蒸气在焦炭上的自主吸附和破坏实验,结合原子吸收光谱法、X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析发现钾蒸气和焦炭中灰分大量结合形成钾霞石后体积膨胀、裂纹扩展导致碱金属富集区域钾在焦炭上的吸附和破坏能力均远大于钠,因此建议尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷.进一步研究体系中不同钾蒸气含量对气化反应的影响规律,得出当钾蒸气与焦炭的气固质量比率超过3%后焦炭反应性陡升.依据碱金属富集区域钾、钠在焦炭上的不同吸附和破坏性,建立了钾、钠各自入炉上限及总量上限的量化控制模型.     

一年级大学生思想特点及教育探微

大学一年级是从中学到大学的全面过渡阶段,这一时期的学生有着明显的自身特点,认识和研究一年级大学生的特点,有的放矢地对他们进行教育,对高校政治辅导员做好政治思想工作有着重要的意义。     

水生植物根系对膨润土防水毯渗透性能影响

土工复合膨润土防水毯(GCL)是常用于湖底防渗的新型材料,但湖泊水生植物根系的生长可能对GCL的防渗效果产生影响。为探究植物根系穿透下GCL的渗透性能,选取再力花、芦苇、香蒲等植物开展室外模型试验,并采用GDS全自动渗透仪对水生植物根系穿透后GCL的渗透系数进行测量,分析渗透系数随根系穿透率、根系状态和根系种类的变化规律。研究表明：在相同围压条件下,植物根系贯穿下GCL渗透系数随根系穿透率的增加而增大,最大增至10^-7m/s;当根系穿透率大于1%时,GCL渗透系数在根系枯萎状态下约为正常状态下的1.26-3.13倍,根系枯萎状态对 GCL 渗透性影响更显著;香蒲、芦苇根系对GCL渗透性能影响程度相当,再力花根系对GCL渗透性影响较小。     

高炉原燃料分级布料过程及时序

针对目前高炉原燃料质量恶化导致料柱压差升高的现状,寻求通过布料改善料柱透气性的方法.研究表明:不同粒径颗粒的混合会减小散料层的空隙度,降低透气性;减少颗粒混合,可以提高空隙度.为了改善散料层的透气性,研究了原燃料按颗粒大小分级布料的方式、不同粒级炉料的装料顺序及周期,同时分析了串罐、两并罐及三并罐无钟炉顶的布料特点.研究结果对降低高炉料柱压差及保障高炉稳定顺行有重要作用.     

"传热法"炉缸和"隔热法"陶瓷杯复合炉缸炉底分析

从传热学的角度出发,利用VC编制炉缸炉底温度场计算软件,对国内某些高炉进行了实例建模. 模型计算结果和实际高炉热电偶温度数据吻合较好. 据此对目前流行的"传热法"的高导热压小块炭砖炉缸和"隔热法"的陶瓷杯复合炉缸炉底的各自特点进行了分析,以实例为基础阐明了这两种结构的炉缸炉底延长高炉寿命的不同方法. 指出在铁水和耐火材料之间低导热系数的"保护壳"存在,是不同设计延长炉缸炉底寿命的相同本质,并分析了这两种结构的炉缸炉底的不足.     

高炉原燃料分级布料过程及时序

针对目前高炉原燃料质量恶化导致料柱压差升高的现状，寻求通过布料改善料柱透气性的方法。研究表明：不同粒径颗粒的混合会减小散料层的空隙度，降低透气性；减少颗粒混合，可以提高空隙度。为了改善散料层的透气性，研究了原燃料按颗粒大小分级布料的方式、不同粒级炉料的装料顺序及周期，同时分析了串罐、两并罐及三并罐无钟炉顶的布料特点。研究结果对降低高炉料柱压差及保障高炉稳定顺行有重要作用。     

高炉炉缸死焦堆受力分析与计算

建立了一个特殊情况下死焦堆在炉缸中的受力模型,推导出了最小死铁层深度的计算公式,并用某高炉解剖数据进行了验证,结果表明该模型可靠.在此基础上提出了一般条件下的死料柱受力模型,推出了一个用于估算一般情况下死焦堆浮起高度的公式,并讨论了死焦堆浮起高度与炉渣液面高度的关系.     

钾、钠对焦炭劣化作用

为了研究碱金属钾、钠对焦炭劣化作用的区别,首先将焦炭置于不同含量的钾、钠气氛下进行吸附实验,然后对吸附碱金属后的焦炭进行扫描电镜观察、能谱及X射线衍射分析和热态性能测试.由于钠更加容易以表面吸附的形式覆盖在焦炭表面,所以在碱蒸气质量比相同的气氛下,钠的吸附量要高于钾.表面吸附的碱金属对焦炭溶损反应有阻碍作用.在相同吸附量情况下,吸附钾后的焦炭中与碳化学结合的钾居多,反应性更高.另外,钾金属本身对焦炭破坏作用就很大,钾原子会插入碳层引起微晶多维膨胀,使焦炭微观组织产生破裂,并且这些新生的裂纹导致吸附钾焦炭与吸附钠焦炭在溶损方式上的不同.     

铜钢复合冷却壁热变形分析

提高高炉炉腰及炉身下部冷却壁抗热变形能力是维持高炉长寿的关键.采用热态实验和数值模拟手段研究高炉炉腰及炉身下部区域铜钢复合冷却壁的传热及热变形行为,并与铜冷却壁进行对比分析.铜钢复合冷却壁热面无渣铁壳覆盖,煤气温度1200℃条件下,铜钢复合冷却壁最高温度为180℃,传热性能与铜冷却壁接近.铜钢界面最大等效应力约为114.45MPa,低于铜钢复合板的抗拉强度.铜钢复合冷却壁发生弯曲变形,中心z向位移为0.66 mm,较铜冷却壁低约25.8％;顶底端沿z向位移为0.13mm,较铜冷却壁低约50％;曲率为0.93×10-4 mm-1,较铜冷却壁低约51.81％.铜钢复合冷却壁抗变形能力优于铜冷却壁,可以避免铜冷却壁热变形过大导致的螺栓及冷却水管断裂破损问题.     

高炉炉缸死焦堆对渣滞留率的影响

采用三维动量守恒方程、标准k-ε双方程模型、VOF多相流模型以及多孔介质模型模拟计算了不同死焦堆状态下炉缸内的渣滞留量.结果表明:炉渣滞留主要集中在死焦堆中,死焦堆外围焦炭分布是决定渣滞留率的关键;最低渣-铁界面以下区域的状态对总渣滞留率影响很小.由于铁口附近渣铁水流速远大于死料柱中流速,形成了向铁口倾斜的气-渣界面,当铁口来风时需停止出铁,导致部分炉渣来不及排出炉缸,因此改善死料柱透液性是减少渣滞留量的有效手段.