高炉渣成纤喷吹射流速度场与温度场数值模拟

高炉渣纤维由高炉渣在熔融状态下经喷吹或离心得到,是有机保温材料理想的替代产品.离心喷吹法制备高炉渣纤维要求喷吹气体具备一定的流速及温度,且气体流场分布均匀.采用CFD数值模拟方法比较了不同直径锥型喷嘴射流速度场与温度场,结合高炉渣成纤的相关工艺参数确定了合理的气体喷嘴类型.数值模拟结果表明采用锥型喷嘴,能得到喷吹所需的高速气流,利于渣棉形成分布均匀的渣棉初生层.模拟所得结果与试验验证相符,为实际生产高炉渣纤维提供了指导.     

粉煤灰对高炉渣调质效果的影响

将粉煤灰作为调质剂对高炉渣进行调质处理,之后计算调质渣的酸度系数,检测其矿物组成与熔渣粘度随温度的变化情况,研究调质后的矿渣是否符合作为制备矿渣纤维原料的要求。实验结果表明,当矿渣酸度系数小于1．0时,矿渣中矿物以黄长石类为主,温度一粘度曲线出现明显的拐点。当矿渣酸度系数介于1．2～1．8时,矿渣以非晶态玻璃相为主,粘度随温度的变化较均匀,不再出现陡升现象,成纤温度区间变宽。     

三螺杆直接挤出制备PP/PA66原位微纤复合材料的工艺研究

利用三角形排列三螺杆挤出机(TTSE)低温原位拉伸直接挤出制备了聚丙烯/聚己二酰己二胺(PP/PA66)原位微纤复合材料,用响应曲面分析法(RSM)研究了工艺参数如PA66含量、加工温度、剪切速率和喂料量对原位微纤复合材料微纤直径和长径比的影响。研究结果表明:加工工艺条件对PP/PA66微纤复合材料中的纤维直径和长径比影响很大,其中影响纤维长径比最显著的工艺参数是加工温度,其次是PA66含量;当加工温度为245℃,PA66质量分数为27%时,实验得到的PA66微纤直径在2~5μm之间,最大长径比接近210,且最优工艺下微纤长径比的实际值与理论值偏差为3.84%,说明该分析方法较为可靠。     

气淬法粒化高炉渣实验研究

为了有效利用高炉渣余热,提高炉渣附加值,采用干式处理方法——气淬法,对高炉渣进行粒化,研究碱度和喷吹气体压力对成珠率、渣珠平均直径和粒径分布的影响规律.结果表明:成珠率随碱度的增加呈先增加后降低的趋势,碱度1.2时获得最高成珠率;渣珠的平均直径随碱度的增加先减小后增大,碱度超过1.2后,平均粒径显著增大;随喷吹压力的增加,成珠率呈先增加后减小之后又增加的趋势,压力为0.2MPa时成珠率最高;渣珠平均直径基本呈逐渐减小趋势并且减小趋势变缓;渣珠粒径集中分布在1~2.5mm之间,基本呈正态分布,分布较均匀.     

矿渣棉纤维增强水泥基复合材料的实验研究

为探索矿渣棉纤维对水泥基复合材料的增强效应,研究了矿渣棉纤维的耐碱性能以及矿渣棉在不同酸度系数(1.1、1.2、1.3、1.4)、不同掺量(0%、0.24%、0.36%、0.48%、0.60%、0.84%)时对水泥砂浆的抗压、抗折强度及韧性(折压比)的影响。结果表明:碱液中的矿渣棉纤维表面粘结有水化产物,其性能下降。同时,矿渣棉纤维的掺入能够改善试件的抗折、抗压强度,提高折压比。较基准试件,当纤维掺量为0.60%时,试件抗折、抗压强度增加12.5%、7.66%,折压比增加0.49%;且酸度系数越大,增强越明显。     

粉煤灰对矿渣棉用调质高炉渣析晶性能的影响

为了探究粉煤灰添加量对高炉渣基矿渣棉制备过程中调质高炉熔渣析晶性能的影响,利用Factsage热力学软件模拟了不同粉煤灰添加量时调质高炉熔渣渣降温过程中的理论析晶温度和析晶种类及含量,并利用XRD、SEM、熔渣结晶性能测定装置定性分析了不同粉煤灰添加量调质高炉熔渣的析晶行为。结果表明：调质高炉熔渣理论析晶温度随粉煤灰添加量的增加逐渐降低;当粉煤灰添加量高于15%后,调质高熔渣温度降至1000℃时仍为玻璃相,未发生析晶,此时熔渣析晶不再是矿渣棉成型的限制环节;基于调质高炉熔渣成纤过程的实际工况,XRD分析结果更具有参考性。     

新型高炉喷煤模拟燃烧实验装置设计

设计了一种适合模拟高炉喷煤燃烧的实验装置,满足热风既高温又高速的煤粉喷吹条件,可以模拟氧气高炉条件下的煤粉喷吹.喷吹瞬间流场的数值模拟结果表明,当喷吹气体速度达到最大值时,直吹管气体平均速度为162.35 m.s-1.利用该装置研究了氧气高炉条件下煤粉的燃烧规律.结果表明:煤粉的燃烧率随O/C原子比的增加而增加;在低O/C原子比条件下,煤粉的燃烧率较低,但其增幅比较明显;无烟煤的燃烧率低于烟煤.     

球墨铸铁石墨形态及其分布对性能的影响研究

采用3种不同球化工艺制备成分相当的球墨铸铁试样,考察不同试样球状石墨形态、分布和性能,利用神经网络计算,建立石墨组织结构与性能的模型,揭示石墨组织结构不同参数对其性能影响的权重比率。研究结果表明3组不同球化工艺球状石墨直径分布均呈近正态分布。传统的QT-CFM工艺,石墨球化率最低,石墨直径较大,分布不均匀,其低温冲击性能差;QT-CWM工艺制备的石墨球硬度和强度有小幅度下降,但其低温冲击韧性有大幅度地提高。QT-TCM工艺石墨结构参数以及性能介于QT-CFM工艺和QT-CWM工艺之间。神经网络计算模型表明:球化率对性能的影响的权重比率最大,其次为石墨球的直径分布和石墨数量,再次为石墨球的平均直径。     

含碳球团的低温熔分

根据低nC/nO含碳球团直接还原-低温熔分工艺制备粒铁的技术思想,进行了低nC/nO含碳球团低温条件下的熔分实验研究.实验结果表明,1 300℃,nC/nO为0.8的含碳球团,还原熔分时间为55 min时,得到的铁粒中存有少量熔渣2FeO.SiO2;60 min时渣铁则完全分离,铁粒中几乎没有熔渣存在.nC/nO为0.8和0.85的含碳球团还原后渣相FeO质量分数较高,熔点较低,易于渣铁熔化分离.nC/nO为0.9的含碳球团渣相FeO的质量分数较低,熔点较高,需要较长时间或在较高温度下才能进行渣铁分离.在1 320℃,nC/nO为0.8,还原熔分时间为60 min时,铁的收得率可达86.1%以...     

冶炼渣的综合利用

昊天公司目前主要经营冶炼镍金属系列产品,采用矿热炉还原火法冶炼氧化镍矿工艺提炼有色金属镍,随着炉型的加大,处理量不断增加,2013年产炉渣50万吨左右。作为红土镍矿冶炼的废渣,给企业带来的经济效益甚小,堆弃在渣场。就此问题我公司已经与昊融研发公司合作,共同研发炉渣的综合利用,致力于解决红土镍矿冶炼渣闲置问题。本项目以朝阳昊天镍系列产品冶炼渣为原料,通过加入一定量的添加剂生产矿渣棉,既能解决冶炼渣闲置、甚至污染的问题,又能创造很高的经济价值,而且直接利用冶炼渣生产矿渣棉,节约了生产成本,并且可以取代民用建筑的聚苯板,满足工业绝热、建筑对保温材料的要求。利用有色冶炼渣生产矿渣棉,目前,只     

高炉渣干法离心粒化实验研究

在高炉渣余热回收综合实验台上,研究高炉渣出料温度、粒化器转速等关键参数的变化对粒化颗粒粒径分布、球度等结果的影响,掌握高炉渣干法离心粒化的最佳运行参数,为高炉渣余热回收提供基础.结果表明:高炉渣出料温度控制在1 400～1 450℃之间,粒化器转速为2 000 r/min以上时,粒化颗粒的成球度良好,80%以上的颗粒粒径分布在(2-5)mm之间.     

高炉渣干法离心粒化实验研究

在高炉渣余热回收综合实验台上,研究高炉渣出料温度、粒化器转速等关键参数的变化对粒化颗粒粒径分布、球度等结果的影响,掌握高炉渣干法离心粒化的最佳运行参数,为高炉渣余热回收提供基础。结果表明： 高炉渣出料温度控制在1400-1450°C之间,粒化器转速为2000r/min以上时, 粒化颗粒的成球度良好,80%以上的颗粒粒径分布在2-5mm之间。     

B2O3对高铝钢连铸保护渣理化性能的影响

高铝钢连铸过程中,为了避免或减轻钢液中Al与保护渣中SiO2发生反应,设计了低SiO2、高Al2O3含量的高铝钢连铸保护渣,通过添加适量的酸性氧化物B2O3协调熔渣酸碱性,利用实验分析了B2O3含量对高铝钢保护渣熔融特性、黏度特性及渣膜传热特性的影响。结果表明,B2O3含量在4%～10%时,随着B2O3含量增加,保护渣熔化温度、黏度、黏流活化能均降低,渣膜热流密度增加;保护渣的等温转变曲线(TTT曲线)向孕育时间增加的方向移动,晶体生长速率降低;实验条件下,增加B2O3含量可抑制保护渣中CaF2的析出。     

磨机直径和充填率对钢球离心力的影响

阐明了抛落式工作磨机内钢球离心力的大小、方向与磨机直径和介质充填率之间的变化规律．在实际生产中磨机充填率的变化范围内，磨机内钢球离心力的大小和与垂直轴的夹角随充填率的增加而增大；钢球离心力随磨机直径的增大而增大、该离心力与垂直轴的夹角与磨机直径无关，只取决于磨机转速率和充填率的变化．     

镁渣矿粉复合对混凝土早期抗裂的影响研究

针对镁渣利用率低,以及对现代混凝土尺寸稳定性要求高的问题,以镁渣掺量,矿粉取代率为因素,设计正交试验方案,试验研究镁渣矿粉复合混凝土的早期抗裂性。结果表明:混凝土的水分蒸发率、单位面积的裂缝数目和总开裂面积均随矿粉取代率的增加近似线性增大,随镁渣掺量的增加呈非线性减小。镁渣掺量0~20%时,减小幅度大,镁渣效应高;镁渣掺量20%~40%时,减小幅度小,镁渣效应低。混凝土的总开裂面积与水分蒸发率有很好的线性相关性。矿粉对混凝土的早期抗裂不利,镁渣能有效补偿和抑制混凝土的早期开裂,保水性好是其提高混凝土早期抗裂性的重要机制。     

高钛渣中低价钛分析方法的研究

本文对高钛渣中低价钛的测定方法进行了研究,文中采用FeCl_3—HCl分离除去M_(Fe),Fe_2O_3及部份FeO,残渣以H_2SO_4—HF—H_3PO_4溶解,用硫酸高铁铵氧化低价钛,然后用K_2Cr_2O_7标准溶液滴定生成的Fe~(2+),本方法具有简便、快速、重现性好的优点,适用于日常分析。     

固化淤泥土的力学特性试验研究

淤泥土具有高含水率,高压缩性,强度低等特点,工程建设中容易产生不均匀沉降等危险。为改善淤泥类土的力学性质,实现淤泥资源利用,选取工业矿渣为固化材料,以硅酸钠和氯化钙为激发剂,对淤泥土进行改良。通过开展无侧限抗压试验,分析矿渣、硅酸钠、氯化钙掺量和龄期变化对试样力学性能的影响。结果表明：矿渣在激发剂的作用下能显著提高淤泥土的强度,其强度随矿渣掺量近似呈线性增长的趋势。硅酸钠对矿渣的激发效果明显优于氯化钙,其临界掺量为9%;氯化钙对强度并无明显增长,甚至表现出负面效应。基于试验数据建立固化淤泥土强度预测模型,可以对固化淤泥土的无侧限抗压强度进行准确预测。研究成果为矿渣固化淤泥土的工程应用提供试验基础。     

不同压力下的黏土渗流性状试验研究

在诸如固结、沉降、降水等涉及渗透系数的岩土工程计算中,土层的渗透系数通常由渗透试验或现场抽水试验获得;并被视为常量。实际上渗透系数会随着外界条件的改变而发生变化,尤其是低渗土体。现利用研制的试验设备,对弱透水性的黏土进行渗透试验。试验结果表明:低固结压力下土体的渗透系数随水压呈"S"型曲线变化;且变化幅度较大。高固结压力下低渗土体的渗透系数随水压基本呈线性变化,且变化幅度较小。另外,水压对低渗土体的孔压传递规律也有影响,低水压作用下的土体孔压传递呈非线性变化,而高水压作用下呈线性变化。     

邢台钢铁厂高炉渣主要性质的实验室测定与研究

对邢钢高炉渣粘度、脱硫能力、熔化温度进行了取样测定,并推测了熔化性温度和热稳定性;判定该渣系比较难熔且热稳定性不良的短渣,高温下流动性好但脱硫能力一般;配合系列人工合成渣样实验研究,初步预报了邢钢高炉渣适宜的成分范围。