支撑板对烧结过程的影响

烧结料层上部荷重是造成烧结过程中燃烧熔融带透气性差的重要因素,而烧结料层透气性是制约我国厚料层烧结技术进一步发展的限制性环节. 从减轻烧结料层燃烧熔融带荷重以及改善烧结过程料层透气性的角度出发,通过在烧结料层中安装支架研究不同荷重条件下对铁矿粉烧结行为的影响. 烧结杯实验研究表明:安装支撑板后,烧结料层透气性明显改善,烧结矿转鼓强度大于65%;垂直烧结速度显著提高,最高可达28. 4 mm·min-1;成品率波动幅度不大,利用系数从1. 89 t· m-2·h-1增加到2. 31 t·m-2 ·h-1;燃耗有所降低,最大降幅达1. 32%. 理论分析和实验表明,支撑板对减轻烧结熔融带上部荷重,提高料层透气性,以及改善燃耗和烧结矿质量具有重要意义.     

高褐铁矿配比下提高烧结矿产质量指标

为了在高褐铁矿配比下提高烧结矿产质量指标,在把握烧结混匀矿特性的基础上,通过微型烧结试验和烧结杯试验,研究了高褐铁矿配比下烧结矿二元碱度、钙质熔剂种类等因素对烧结黏结相数量、强度和类型,以及烧结矿产质量指标的影响.结果表明:在高褐铁矿配比下,提高烧结矿二元碱度至2.0水平,并采取适当增加生石灰使用比例以及提高烧结抽风负压和烧结料层高度的配合措施能够改善烧结矿产质量指标.     

料层减荷烧结支撑板数值模拟

在烧结台车上安装支撑板,可以支撑起上部烧结饼,减轻下部料层荷重,从而改善下部料层透气性,提高垂直烧结速度,进而提高烧结生产率. 应用ANSYS软件对烧结过程中料层内支撑板的热应力进行模拟. 结果表明:烧结过程中,支撑面中间部位和支撑板窄面中上部是最容易损坏的部位;排矿时,支撑板支脚部位产生应力集中,当支脚厚度大于40 mm时可以满足要求. 料层减荷烧结工业试验验证了模拟结果的正确性.     

生物质炭强化高质量分数褐铁矿烧结研究

通过烧结杯试验研究生物质炭替代部分焦粉对高质量分数褐铁矿烧结的影响。研究结果表明:在褐铁矿质量分数为50%时,烧结利用系数、成品率等指标与未配加褐铁矿时相比明显降低,提高焦粉质量分数可改善烧结指标,但会增加烟气中NOx和SOx的排放量;用生物质炭等热量替代质量分数为20%~40%的焦粉时,料层最高温度提高,烧结矿微观结构改善,烧结转鼓强度、利用系数等指标提高,同时,有害气体NOx和SOx的排放量明显降低。     

基于传热的烧结料层温度分布模型

通过分析烧结过程传热机理,结合烧结过程的物理、化学变化特征,将烧结料层分烧结矿带、燃烧带、干燥预热带和湿料带分别建立传热控制方程。采用宝钢烧结厂现场生产参数进行求解,得到生产稳定条件下的料层温度分布,根据温度分布规律,绘制出料层各带分布图形。研究结果表明：在正常条件下,湿料带在烧结机纵向长度约70％处消失,干燥预热带在烧结机纵向长度80％-90％处消失;干燥预热带的厚度变化呈现薄-厚-薄的趋势,在纵向40％-50％处达到最大,占整个料层的18％;燃烧带的厚度总体上呈逐渐变厚的趋势,但在纵向中部略变薄,最厚时达到整个料层高度的9％;高配比褐铁矿烧结过程与以磁铁矿或赤铁矿为主的烧结过程相比,呈现出如下新特性：干燥预热带对烧结过程的影响减弱;烧结过程透气性主要决定于燃烧带和湿料带的厚度。     

支架支撑烧结提高烧结生产率

通过烧结料层风量的大小是决定烧结机生产能力的重要因素之一. 在抽风机能力不变的情况下,要增加通过料层的空气量,就必须设法减小物料对气流通过的阻力. 在实验的基础上,研究了烧结杯安装支撑板后对料层透气性的改善效果,进而考察了对烧结生产率、烧结矿转鼓强度、成品率、粒度组成和冶金性能等的影响. 实验表明,安装支架后,烧结生产率明显提高,最高提高23.15%,尽管转鼓强度略有下降,但仍可满足生产要求,而冶金性能也得到改善.     

高负压大风量高钛型钒钛磁铁精矿烧结生产实践

本文通过分析风量和负压对烧结产质量的影响关系,找出钒钛磁铁精矿烧结实施高负压大风量的措施。采用高负压大风量转子,以改善透气性指数P为主,合理控制工艺参数。推行厚料层烧结,实行全风烧结,降低抽风系统管网的漏风率,实施低负压点火工艺等烧结技术改进,在一台360m2烧结机成功实现了高负压大风量烧结,当负压由14520Pa提高到15340Pa后,随着负压上升820Pa,料层提高15mm,利用系数上升0.047 t.m-2.h-1,转鼓指数提高0.94%,固体下降0.82 kg/t。     

高铁低硅矿烧结工艺技术

本文从试验原料、烧结工艺和试验结果及分析三方面介绍了高铁低硅矿分流制粒烧结新工艺,试验表明:分流制粒烧结工艺改善了烧结料层的透气性,提高了高铁低硅矿烧结质量。     

影响烧结工艺过程NOx排放质量浓度的主要因素解析

在烧结烟气脱硫治理取得成效之后,烟气脱硝迅即摆上钢铁企业的环保治理议程.在尚无经济有效的末端治理脱硝工艺的前提下,有必要在烧结生产中进行工序过程控制,从而保持烧结烟气NOx排放质量浓度处于较低水平.本文通过统计解析的研究方法,系统分析了2013至2014年宝钢实际烧结过程中原燃料条件参数、工艺条件参数对烟气中NOx排放质量浓度的影响规律.研究结果表明:适当降低赤铁矿的使用比例,提高烧结粉、返矿的配比,提高钙质熔剂中石灰石的使用比例,降低镁质熔剂使用比例,保持烧结矿较高的碱度水平,强化制粒提高料层透气性,坚持厚料层烧结等措施均有利于抑制烧结烟气NOx的排放质量浓度水平.     

钒钛烧结料床竖向不均匀烧结

通过对钒钛烧结料床的不同料层进行测温,研究了不同深度烧结料成矿过程的温度变化曲线,利用火焰前锋速度和成矿前锋速度两个参数评价了台车竖向烧结的不均匀程度.结果表明:随着料层深度的增加,火焰前锋和成矿前锋迁移速度下降,说明台车下部料床的结构变化大,烧结透气性恶化;加强偏析布料效果,增大台车下部料粒的平均粒度和热态强度,对提高钒钛矿烧结利用系数至关重要.同时,对不同深度处的烧结矿进行矿相分析表明,钒钛烧结矿由磁铁矿、赤铁矿、铁酸钙、硅酸钙、钙钛矿和玻璃相六种主要矿物组成,随着料层深度的增加,磁铁矿、硅酸钙和钙钛矿含量增多,铁酸钙和赤铁矿含量下降.     

三维聚合物电解质膜燃料电池中水的输运模拟

针对新型螺旋形加压聚合物电解质膜燃料电池,提出了一种液态水生成和输运效应的数值模型.该数值模型基于燃料电池的物理机理、流体流动、传热导、多孔介质中的传质、电化学反应、含相变的多相流动、电流输运、多孔介质和固体导电区域中的位势场以及穿过聚合物膜的水的输运设计优化过程.在分析中还使用了燃料电池模型.例如,电化学模型--用于预测局部电流密度和电压分布;位势场模型--用于预测多孔介质以及固体导电区中的电流和电压;多相混合物模型--用于预测在多孔扩散层中的液态水和气体流;薄膜多相模型--用于研究气体流道中的液态水流.最后给出了聚合物电解质膜燃料电池液态水生成和输运的理论模型的数值结果,包括催化层和膜中的H2,O2和H2O的质量和克分子数的等值线图.     

阳极支撑型固体氧化物燃料电池电化学数值分析

根据阳极支撑平板型固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)的工作原理,建立了SOFC的三维热流电化学模型,研究燃料电池进气方式、进气速率、燃料气组成对其温度场、燃料利用率以及电池性能的影响.结果表明,相比于反向进气方式,采用同向进气,电池温度分布更均匀,热应力更小;适当提高阴极侧空气进气速率会降低电池平均温度和热应力,同时也有利于提高电池功率密度和燃料利用率;增加燃料气的进气摩尔分数,反应速率、系统温度梯度和功率密度随之加大,由于温度梯度的增大最终导致热应力增加.     

循环流化床烧结烟气脱硫灰理化性能研究

以采用脱硫剂浆态进料,脱硫塔后采用双旋风分离、双侧返料工艺特点的某钢厂循环流化床烧结烟气脱硫灰为研究对象,从粒径分布、比表面积、元素组成、颗粒微观形貌、晶相组成、红外吸收及热稳定性等方面,考察和电厂循环流化床(CFB)脱硫灰的异同。研究发现,与电厂CFB烟气脱硫灰相比,CFB烧结烟气脱硫灰有以下特点:粒径小,比表面积大,表面结构疏松、多孔,表面活性好;K、Na、Fe等农业可利用元素含量高,同时又含有Pb、Cr、Rb等重金属及放射性元素;S、Si、Al元素含量低;晶相成分中含KCl、CaCO3、CaSO3.0.5H2O、CaSO4等;气氛对其分解温度影响不大,空气气氛下灰分中CaSO3比电厂脱硫灰中CaSO3更易分解。根据研究结论,初步分析了将CFB烧结烟气脱硫灰用于现有电厂半干法脱硫灰利用途径中的优势及瓶颈,为CFB烧结烟气脱硫灰的综合利用与安全处置提供依据和参考,有利于CFB烧结烟气脱硫技术的推广。     

冷却风量影响烧结余热竖罐回收中火用传递系数实验研究

将对流换热器和填充床中火用传递系数的概念引入到竖罐式余热回收工艺中,推导出烧结移动床层火用传递系数公式;在自制的气固传热实验装置上,测定不同工况下罐体料层内气固传热过程的相关数据,研究冷却风量对烧结床层火用传递系数的影响.研究结果表明:冷却风量不变时,平均物理火用传递系数hex,m随矿温的升高而增大;相同平均矿温条件下,当hex,m大于0时,hex,m随冷却风量的增加而增大;当hex,m小于0时,会导致竖罐出口冷风火用值减少,对强化气固换热不利.     

添加剂对钛酸铝低膨胀陶瓷热稳定性影响

通过计算晶格常数和热分解率,研究了添加剂莫来石和氧化铁对钛酸铝陶瓷热分解影响的机理,实验结果表明,莫来石通过挤压作用,而氧化铁通过形成固溶体来抑制钛酸铝陶瓷热分解。莫来石和氧化铁的混合添加剂比单用莫来石抑制效果更好。     

天然气水合物降压分解过程的数值模拟

天然气水合物分解是一个复杂的相变传热传质过程。在考虑热传导、热对流、气液两相渗流和水合物分解动力学等因素的情况下,建立了天然气水合物降压分解的三维数学模型。应用数值模拟的方法,分析了井底压力、水合物初始饱和度和储层绝对渗透率对分解的影响。结果表明,井底压力越小,水合物分解越快,储层温度和压力下降也越快;水合物的初始饱和度较大时,前期分解速度较快,后期分解速度变慢,过高的初始饱和度反而会抑制水合物的分解;渗透率对产气量影响不大,但当渗透率过低时,采用降压法开采的生产效率较低,可以考虑降压法与其他方法结合使用。     

葡萄糖酸镁热分析研究

用热重法（ＴＧ）、差热分析法（ＤＴＡ）研究了固体葡萄糖酸镁的热降解反应，定量测定表明此葡萄糖酸镁含二分子结晶水，用Ｏｚａｗａ和Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方程计算了脱此结晶水的动力学参数（活化能），未见其有熔点峰。     

生物质烧结燃料反应性优化研究

由于生物质燃料放热反应太快，直接应用在烧结中导致火焰前峰与热波前峰不匹配影响烧结矿性能.因此，利用CaO粉末对生物质燃料孔隙进行填充和生物质燃料“包裹制粒”对生物质燃料改性，并利用差热实验和热重实验对改性后燃料和焦煤进行对比检测实验.结果表明:生物质燃料经CaO粉末改性后，生物质燃料放热开始反应温度Te提升至382.09℃，放热拐点温度Ti提高至395.23℃，差热曲线(DTA)后移延缓热量释放;改性生物质燃料经包裹制粒后，开始失重温度提高至462℃，放热时间明显延长，与焦粉失重曲线接近.     

一种新型高效燃气灶的设计与研究

介绍了一种新型的具有多孔陶瓷蓄热结构的新型高效燃气灶,其技术特点是：嵌入式燃烧方式,减少了烟气带走的余热,并使烟气从燃烧室内部的环形孔排入烟气回收室预热空气;在燃烧室内设置了具有多孔陶瓷的蓄热装置,保存了一部分余热.将其与传统燃气灶进行了数值分析与试验测试对比,研究结果表明,新型商用燃气灶平均热效率为47%～60%,而传统商用燃气灶仅为37%～50%;具有多孔陶瓷蓄热结构的高效燃气灶,天然气流量与热效率呈单调递减关系.