熔融还原高温煤气余热改质的数值分析

针对熔融还原反应器产生的高温煤气不能直接进入预还原反应器,提出在两步法熔融还原工艺中耦合煤气改质反应器,建立能量平衡和动力学模型,对待改质气的温度和成分与改质后还原势及富氢程度的关系进行计算,定量给出改质炉设计的2个关键参数碳基填充床高度和碳颗粒粒度对改质过程的影响.研究结果表明:在满足预还原要求温度条件下,COREX终还原炉煤气经改质氧化度可由0.100降至0.065,HiSMELT熔融还原炉炉顶煤气氧化度可由0.625降至0.223.煤气改质使熔融还原产生的高温煤气自身废热物理能转变为还原势化学能,使煤气的能量利用更加高效、合理.     

熔融还原煤气改质的数值模拟

考虑到两步法熔融还原中煤气的显热没有得到充分的利用,对煤气改质进行数值模拟研究.研究结果表明,相同的气体温度和气体流量下,碳消耗量随着填充床的高度增加(或碳基粒度的减少)而增加,水蒸气消耗量随着填充床高度的增加(或碳基粒度的减少)而减少;COREX终还原炉发生煤气改质后氧化度由0.10降至0.065,HIsmelt熔融还原炉炉顶煤气氧化度由0.625降至0.223,煤气的显热得到充分利用.     

气体还原竖炉煤气需要量的探讨

本文推导出“煤气作还原剂时计算煤气需要量的公式”和“煤气作热载体时计算煤气需要量的公式”。用这两个公式计算的结果表明：熔融还原是用煤作一次能源，作还原剂需要的煤气量大于作热载体需要的煤气量，降低还原剂需要的煤气量才能降低熔融还原的煤耗和氧耗。本文还讨论了煤气循环利用对熔融还原的意义     

COREX熔融气化炉填充床内气固相间还原形式的影响因素研究

为提升COREX熔融气化炉内冶炼效率,根据COREX熔融气化炉填充床含铁炉料的还原特征,采用"历程"分割法,进行实验室高温还原模拟试验。对还原过程中含铁炉料还原及直接还原比例进行考察,在此基础上,单一改变还原气体流量、还原气体成分以及预还原炉料金属化率,考察其对含铁炉料还原及直接还原比例的影响。研究结果表明增大熔融气化炉内低温段区间、提高还原煤气流量、提升还原煤气中氢的含量等措施可降低直接还原比例。     

厚渣层铁浴熔融还原炼铁工艺的静态模型

提出了一种两步三段式厚渣层铁浴熔融还原炼铁工艺,铁浴炉利用厚渣层保证反应器内球团矿的氧化区氧化放热与还原区还原的梯度隔离,煤气改质炉提高煤气利用率,转底炉预还原匹配整个系统能耗最低.依据物料平衡与能量平衡的原理,建立了该工艺的静态模型,依据设定的工艺流程中各个环节的生产指标,掌握了各个环节的物料消耗与能量消耗情况,并与现阶段各种炼铁工艺进行了对比,阐明了本工艺的特点与优势,为该工艺的生产实践提供了参考.     

含碳球团铁浴熔融还原法

提出了一种新型含碳球团熔融还原法，系统研究结果表明，铁浴二次燃烧率为５０％时，预还原度可达８０％，在此条件下，工艺过程可获得低的吨铁煤耗（５３８ｋｇ）和氧耗（３９２ｍ＾３）以及高的煤气利用率（９５．７２％）和能量利用率（８９．１０％）。     

浅论高耗能园区钛渣电炉煤气的改质民用

该文简要介绍了钛渣作为提钛的富钛料在工业中的地位以及电炉熔练钛渣过程所产生的煤气在能源与化工上的价值，并指出应以环保节能的理念进行回收利用，认为在金江居民区附近的高耗能工业园区内建设钛渣电炉，提供了电炉煤气改质民用的条件，也解决了百姓渴望已久的难题，提出改质可采用水煤气甲烷化的技术。     

华亭煤纯氧-水蒸汽地下气化模型试验研究

通过地下气化模型试验，获得了华亭煤纯氧-水蒸汽地下气化过程的一般规律．研究了汽氧比对煤气组成的影响、气化过程的稳定性以及试验条件下的煤层气化速率变化，进行了相同条件下的物料衡算．试验结果表明，纯氧煤炭地下气化，可以利用煤层合水或顶板淋水生产水煤气．华亭煤纯氧-水蒸汽地下气化可以获得合格的合成氨原料气，但需根据气化工作面的移动及煤气组成交化，采用移动点供风气化维持气化过程连续稳定进行．气化过程的物料衔算可以用来预测气化煤气的基本组成．汽氧比影响煤气组成变化，试验条件下适宜的汽氧比范围为1．5-2．煤层气化速率在供风点附近出现最大值，试验条件下的平均水平气化速率为4cm／h，平均横向气化速率为1．5cm／h．     

熔融还原合成渣中碳还原Fe2O3的发泡特性参数

测定了Fe2O3在熔融还原合成渣中被碳还原时,还原气体产生泡沫渣的高度与时间的关系,由发泡特性参数方程计算了不同条件下的发泡特性参数,从而可以对熔融还原过程中由内生气源引起的发泡过程进行定量描述,为在铁浴中控制泡沫渣现象提供了必要的基础。     

铁浴法熔融还原熔渣的粘度计算模型

熔融还原工艺是钢铁工业的前沿技术之一，铁浴法熔融还原因近似周期性地加料，使得熔渣组成及性质在冶炼过程中具有动态变化特性，熔渣粘度对于冶炼过程有重要影响，熔渣粘度计算模型的建立可以对粘度进行快速预测，根据熔渣的离子结构理论及铁浴法熔融还原熔渣的特点，建立了熔渣粘度计算的模型，并编制了计算程序，该模型与Georges Urbain提出的建立在二元和三元熔体粘度数据基础上的多元渣系粘度计算模型比较，作者在计算值与测量值吻合更好，与测定的熔融还原渣系粘度比较，计算值与测定值吻合较好，该模型可较好地用于铁浴法熔融还原熔渣粘度的计算。     

转炉铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化的研究进展

在介绍了转炉用铁水冶炼不锈钢工艺技术的基础上,论述了铬矿熔融还原工艺的研究现状,指出目前在转炉铬矿熔融还原法不锈钢直接合金化工艺的研究工作中存在的主要问题包括:对铬矿在渣中溶解行为的研究报道较少,目前为止,尚未对熔融还原机理达成一致观点,研究成果的应用具有局限性以及对于铬矿熔融还原过程反应动力学模型的研究很少.因此,加强铬矿熔融还原工艺的研究和推广工作,使我国早日实现转炉熔融还原直接冶炼不锈钢的工业化生产,将对推动我国和世界不锈钢产业快速发展具有十分重要的战略意义.     

煤气移动床高温脱硫过程的数学模型及装置的优化设计

在已进行过的宏观动力学和固定床脱硫过程的研究基础上,针对熔融还原过程中的煤气高温脱硫,提出了非等温移动床反应器的数学模型。应用此模型,借助于计算机数值分析,针对两类半工业规模的移动床装置进行了设计参数的评价和筛选,比较了各设计参数对不同的经济、技术指标的影响,提出了最佳的反应装置设计。     

熔融还原法铬合金的直接合金化

采用三种结构的坩埚对不同还原条件下铬矿的熔融还原动力学进行了实验研究，确定了应用熔融还原法实现了含铬合金钢直接合金化时渣中存在固体碳的必要性，针对实际生产进行工艺分析，提出了集还原和精于一身的ＡＯＤ法是进行熔融还原法含铬合金钢的直接合金化的最佳装置之一，认为这种短而灵活的工艺流程非常适应于中小规模生产。     

Two-stage reduction for the preparation of ferronickel alloy from nickel laterite ore with low Co and high MgO contents

The preparation of ferronickel alloy from the nickel laterite ore with low Co and high MgO contents was studied by using a pre-reduction-smelting method. The effects of reduction time, calcination temperature, quantity of reductant and calcium oxide (CaO), and pellet diameter on the reduction ratio of Fe and on the pellet strength were investigated. The results show that, for a roasting temperature >800℃, a roasting time >30 min, 1.5wt% added anthracite coal, 5wt% added CaO, and a pellet size of~10 mm, the reduction ratio of Fe exceeds 70% and the compressive strength of the pellets exceeds 10 kg per pellet. Reduction smelting experiments were performed by varying the smelting time, temperature, quantity of reductant and CaO, and reduction ratio of Fe in the pellets. Optimal conditions for the reduction smelting process are as follows:smelting time, 30-45 min; smelting temperature, 1550℃; quantity of reductant, 4wt%-5wt%; and quantity of CaO, 5wt%; leading to an Fe reduction ratio of 75% in the pellets. In addition, the mineral composition of the raw ore and that during the reduction process were investigated by process mineralogy.     

熔融还原竖炉—铁浴流程操作模型的应用

熔融还原竖炉——铁浴流程的操作模型可以用来计算煤在铁浴中气化、喷煤熔化废钢、竖炉预还原眨铁浴终还原过程的热平衡和物料平衡,模型计算结果与工业实验结果有较好的吻合。由此出发,对这一流程工艺参数的选择提出一些有益的建议。     

CH4／CO2催化重整制取合成气

采用微型固定床反应装置,评价了现有工业上７种催化剂。考察了３７７１的焙烧温度、焙烧时间、还原温度、不 及反应温度对ＣＨ４／ＣＯ２催化重整反应性能的影响。使用该催化剂合成气的收率最高。     

CO2催化重整生物质焦油金属催化剂的研究进展

生物质焦油是生物质气化过程中产生的一种有害副产物,它的存在严重制约了生物质气化技术的发展。利用先进的金属催化剂,将生物质焦油与CO₂进行催化重整,获取小分子燃料气体,不仅可将生物质焦油进行转化利用,而且还实现了温室气体的减排,具有重大的现实意义。介绍了CO₂催化重整生物质焦油所用的金属催化剂,主要包括Ni基催化剂、碱金属催化剂以及非Ni的其他过渡金属催化剂。总结了各类催化剂的优缺点,并对未来生物质焦油催化重整技术作了展望。