石灰石脱除二氧化硫的模型研究

将晶粒模型用于描述炉内石灰与二氧化硫的反应，并在晶粒模型上量化地模拟了反应产物层堆积使反应气体扩散受阻和晶粒体积增加的情况，利用经验性公式考虑了由于石灰烧结时反应的影响，编制出相应程序，并地模型结果与文献试验数据进行了比较与分析。     

石灰微观结构对矿化过程的影响

通过不同活性的石灰与精粉反应,观察石灰的晶粒尺寸、孔隙大小与分布等微观结构的不同对精粉矿化过程的影响,确定精粉矿化过程中的最低矿化温度,矿化温度越低则其矿化性能越好.     

冶金石灰活性的测定及其影响因素

确定了一种直接测定石灰在高温状态下反应能力,即热活性的方法——溶渣自由氧化钙滴定法。探明了水、热活性的相关性及石灰结晶状态和MgO含量对它的影响。结果表明:石灰的水活性和热活性是一致的,即水活性增加热活性也增加。石灰的晶粒度变小和MgO含量增加都会使活性增加。     

模拟石灰颗粒干式除酸的分形Bethe孔网模型

石灰颗粒的内孔结构对石灰吸收ＨＣl气体的反应进程起着决定作用，用Ｂethe网络来代表石灰颗粒内孔隙之间的连接性，用分形概念为描述内孔形状和表面的不规则性，从而建立全面考虑内孔连接特征和孔壁形态的不规则性的内孔结构模型，并对反应过程进行模拟计算。通过在２００－３００℃范围内，石灰颗粒吸收ＨＣl气体的反应率随时间进展的试验数据与数据模型预测相对比，表明模型计算与实验结果有较好的一致性。     

碳酸钙矿石晶粒尺寸对其受热后状态的影响

为研究不同晶粒的碳酸钙矿石用于造渣的优劣性,对6种晶粒不同的碳酸钙矿石进行了X射线衍射、压汞、扫描电镜分析等试验,研究了它们的晶粒尺寸、碎裂程度、碎裂过程和煅烧后的比孔容、体积密度、孔隙率、平均孔径、活性度等因素,分析了矿石晶粒尺寸对其热裂性和煅烧所得石灰的微观结构参数、活性的影响。结果表明,矿石晶粒度越大,煅烧所得石灰越疏松多孔,活性越高,在急速受热时会发生爆裂,化渣速度更快。     

DP590级双相钢奥氏体晶粒长大模型

通过改变保温温度和保温时间研究了DP590级双相钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨了加热速率对各温度下初始晶粒尺寸的影响规律.初始晶粒尺寸随着加热速率增加而不断降低,并最终趋于定值;奥氏体晶粒尺寸随保温时间的延长不断增大并最终趋于不变.采用Sellars晶粒长大模型对实验数据进行拟合,为避免处理方法不同造成的处理结果偏差,提出了一种新的实验数据处理方法,并建立了双相钢初始晶粒尺寸模型和晶粒长大模型.所得模型参数更加合理可靠,计算结果与实验结果吻合很好.     

铁水喷粉脱硫的动力学模型研究

导出了喷吹石灰－萤石混合粉剂对铁水脱硫的反应动力学模型。试验证明，该模型能反映实际脱硫过程。计算和讨论了移动反应和持续反应对脱硫的相对贡献率。用该模型还讨论了各操作因素对脱硫动力学的影响     

DP590级双相钢奥氏体晶粒长大模型

通过改变保温温度和保温时间研究了DP590级双相钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨了加热速率对各温度下初始晶粒尺寸的影响规律.初始晶粒尺寸随着加热速率增加而不断降低,并最终趋于定值;奥氏体晶粒尺寸随保温时间的延长不断增大并最终趋于不变.采用Se]lars晶粒长大模型对实验数据进行拟合,为避免处理方法不同造成的处理结果偏差,提出了一种新的实验数据处理方法,并建立了双相钢初始晶粒尺寸模型和晶粒长大模型.所得模型参数更加合理可靠,计算结果与实验结果吻合很好.     

焚烧炉烟气中HCl气体高温净化的温度选择

研究了普通石灰和改性石灰吸收HCl气体对应的平衡分压随温度的变化、石灰的热分解规律，以及温度对石灰吸收HCl气体的最大反应率的影响，确定了焚烧炉烟气中HCl气体的最佳干式净化温度．研究表明：随温度升高，石灰吸收HCl气体所对应的平衡分压升高；烟气中CO2分压提高，HCl的平衡分压亦升高，但是改性石灰可在一定程度上消除CO2对HCl吸收的不利影响；当反应产物中有未反应石灰存在时，HCl平衡分压会明显下降．200℃时已达最大反应率的石灰在600℃时仍能继续反应．HCl高温净化温度可确定在600℃左右，并可用改性石灰为吸引剂。     

石灰炉炉内过程数值仿真

运用物料平衡和能量平衡关系,建立了石灰竖炉炉内反应与传热过程的数学模型与计算方法;利用现场检测和测定的各种参数,针对某厂4m×2lm(直径×高)石灰竖炉的炉内过程进行了具体的数值仿真计算与优化,研究了各操作参数对石灰石煅烧过程的影响规律;并据此提出,该石灰炉的最优操作条件为焦比0．075～0．078,空气过剩系数1．05～1．10,下料量15～18t／h;在此条件下,预热带、反应带、冷却带"三带"的长度比将接近211的最佳结果．     

掺CeO_2的MgO－CaO系中CaO和MgO的晶粒生长动力学

研究了ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料中主要氧化物ＣａＯ和ＭｇＯ在高温下的晶粒生长动力学，发现ＣｅＯ２的存在降低了ＣａＯ和ＭｇＯ的晶粒生长活化能，提高了结构基元的扩散速率，促进了ＣａＯ和ＭｇＯ晶粒的生长，从而揭示了掺ＣｅＯ２的ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料抗水化性提高的本质     

氧化钙在煤岩显微组分气化中的作用研究

用装有气相色谱在线分析的高温高压差热分析装置在773～1273K的温度范围内考察了氧化钙对平朔烟煤三种基本有机显微组分(镜质组、稳定组和丝质组)分别与CO_2和水蒸气进行气化反应的影响。CO_2的反应压力和水蒸气的反应分压分别为1.0MPa和10KPa,升温速率均为10K/min.反应性测定和气化动力学数据处理结果发现,CaO对显微组分的气化有催化作用,而且这种作用在CO_2气化中更明显;显微组分的类型和气化反应气氛决定CaO的最佳添加量。对试样气化后残渣的电子探针能谱测定表明,CaO在显微组分的气化过程中具有固硫能力,这种能力从强到弱的顺序为稳定组、镜质组和丝质组,而且在水蒸气气化中的固硫作用更显著。扫描电镜对残渣的观察表明,CaO对显微组分在气化中的灰团聚具有阻抑作用,其机理与对显微组分气化的催化作用机理相似。用于煤/煤焦加压气化的动力学模型可以用来描述显微组分的气化和催化气化过程。     

脱磷转炉脱磷渣FeO预报模型

为提高"全三脱"工艺脱磷转炉的脱磷效率、降低钢铁料的消耗,基于氧平衡机理模型,采用Levenberg-Marquardt神经网络优化算法,建立了脱磷转炉脱磷渣FeO预报模型。将氧平衡机理模型计算的氧化物(FeO,CaO,SiO_2,MgO,MnO,P_2O_5,Al_2O_3)质量和出钢温度作为输入项导入神经网络工具箱,训练成误差最小化的网络。结果表明,FeO预测值与实测值相对误差在10%以内的炉次达到85%。建立的模型具有较高的预报命中率,可为现场生产提供理论依据。     

氧化钙固体碱催化剂的制备及在制备生物柴油中的应用

实验研究了碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化活性,并以轻质碳酸钙为原料,经过高温焙烧制备了氧化钙固体碱催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性高低的影响。选取活性最高的氧化钙催化大豆油和甲醇制备生物柴油,利用气相色谱仪检测生成物中甲酯的含量来计算生物柴油的收率,结果表明:催化剂用量为大豆油质量的3.5%、醇油摩尔比为10∶1、回流时间为3.5 h,生物柴油收率可高达97.3%。通过实验进一步证明:在同一反应条件下短链醇的直链越短,支链越少,生物柴油收率越高。     

用CaO固定床脱除热煤气中H_2S的实验及数学模型

在以石灰石煅烧产物脱除高温煤气中H_2S的动力学研究基础上,使用实验室规模的固定床装置进行了煤气高温脱硫实验,研究了各种操作参数对脱硫过程的影响并提出了该过程的数学模型,进行了操作解析。应用模型的计算结果与实测值相当一致。     

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.     

钙基脱硫剂孔隙分布特性的模拟研究

钙基脱硫剂煅烧的多孔产物CaO孔隙的分布特性，影响着硫化反应速率、脱硫效果和钙利用率，对其分析将有助于分析脱硫过程中脱硫剂的孔堵塞、孔口闭塞等现象及脱硫效果。假设孔长度分布是连续的，且分布函数满足对数正态分布，模拟分析了CaO内孔的比表面积、孔容积及孔径的分布，并通过实验验证，模拟结果与实验值吻合较好，同时，根据此模型对CaO的硫化活性及孔隙的最佳分布进行了讨论。结果表明：当孔隙分布达到最佳时，CaO具有较高的有效比表面积的孔隙率。     

CaO-SiO2-Al2O3-MnO系低熔点区域控制

通过热力学计算软件FactSage计算分析了CaO-SiO2-Al2O3-MnO四元系夹杂物低熔点区域的控制范围. 从控制夹杂物成分的角度,指出随着Al2O3含量和CaO含量的增加,夹杂物低熔点区域大小都是先增大后减小;随着SiO2含量和MnO含量的增加,夹杂物低熔点区域增大. 为了得到低熔点夹杂物,应控制SiO2-Al2O3-CaO-MnO系中Al2O3质量分数为20%左右,CaO质量分数在25%～30%之间;同时控制CaO/SiO2比值为0.8～1,SiO2质量分数应为30%左右.     

碱性炼钢渣系中CaO活度的计算模型

本文以离子理论为基础,提出了一种计算碱性炼钢渣系中组元CaO活度的结构模型,并提出了多元渣系中组元CaO总交互作用和自相互作用的概念,利用已有的实验数据求出了CaO的总交互作用系数和自相互作用系数。最后使用不同渣系中CaO的实测活度数据对该模型进行了验证。结果表明该模型完全适用于碱性炼钢渣系。     

氧化钙对高铁铝土矿烧结-分选效果的影响

采用还原烧结-磁选法处理高铁铝土矿,考察了氧化钙对烧结及烧结产品铝铁分离效果的影响,借助于X射线衍射仪、扫描电子显微镜,研究了不同氧化钙用量下还原烧结产品的物相组成及微观特性.结果表明,当氧化钙的质量分数为70%时,烧结物料的金属化率达到了93.95%,磁选精矿中铁的质量分数为83.10%,富铝渣的Al2O3浸出率为61.14%,Ca O分别与Al2O3和Si O2全部生成了12Ca O·7Al2O3和Ca2Si O2,铁元素得到较好的还原,同时非铁物质能够与铁颗粒分离.