利用石灰窑气生产白炭黑

探讨了利用工业废弃物石灰窑气和水玻璃，采用碳化法制备白炭黑的工艺过程。对影响碳化过程及白炭黑产率、物性的几个因素进行了分析讨论，并给出了实验结果的微观解释。通过比较、筛选，得出适宜的工艺条件：温度在85～95℃之间较好；反应达到2．5h时，反应基本完全；原料液浓度的调节可综合考虑经济指标，选取合适的稀释度。     

COREX-3000竖炉炉顶布料过程的DEM仿真

COREX-3000预还原竖炉内的煤气流分布直接影响着煤气利用率、直接还原铁的金属化率和炉料顺行,而炉顶布料制度是调节煤气流分布的主要手段.基于离散颗粒动力学原理,建立COREX-3000竖炉布料的DEM数值模型,确定了模型参数,并对布料过程中的颗粒速度变化和颗粒分布情况,以及形成料堆的料面形状和料堆结构进行了颗粒尺度的分析.模拟结果表明混装布料时,粒径小、密度大的矿物颗粒易于穿过表层的大粒径、密度小的燃料颗粒层,从而表现出在料堆的表层大颗粒富集.     

石灰窑烟气余热用于高炉水渣烘干制粉的研究与应用

本文结合企业生产实际,实现20万吨/年石灰窑生产线废烟气余热回收利用为最终目的,对余热烟气成分、温度、流量、密度进行分析研究,确定应用方向与工艺路线,明确系统参数及主要设备明细,完成了余热烟气用于高炉水渣烘干制粉的研究与应用,填补我国烟气余热利用的多项空白,成为我国第一套余热烟气用于高炉水渣烘干制粉的系统装置.     

COREX工艺系统模拟的数学模型

对COREX工艺进行系统模拟,不仅为进一步开发该工艺提供信息预测服务,而且为实际生产中其工艺控制系统的设计奠定基础。在对各反应器内化学反应和热交换作必要假设的基础上,分别对熔化气化炉、还原竖炉和热旋风除尘器等设备进行单元模化。对每个反应器均利用1组物料和(或)热量平衡式、所需的化学反应平衡式和其它有关约束式,计算物料、燃料消耗量或各种生成量。以反应器间物流和能流走向关系进行各反应器衔接匹配情况计算,形成对COREX工艺的系统模拟。     

固体燃料造气直接还原工艺技术试验研究

采用小型模拟生产性试验的办法，对富氧煤气化直接还原竖炉新工艺流程中的煤气成份Ｈ２含量及Ｈ２／（Ｈ２＋ＣＯ）最佳比值、还的气体流量、燃料层控制、富氧率、熔融状态炉渣的顺利排除、蒸汽（水）量及粉法挥发控制等问题，从理论与实践的结合方面进行了研究，为该工艺流程戒严性试验的设计和实现，及技术操作规程的制定提供依据。     

煤炼铁的历史考察

由有机燃料转变为化石燃料是人类能源应用领域的一项重大发明创造。中国古代煤炼铁研究从冶金史领域扩展到了科技考古、经济史、社会史等多个领域,并得出多项重要的结论。然而,总结欧美煤炼铁技术的发展史可知用煤在竖炉中冶炼生铁需要一系列的技术条件,在古代是无法实现的。通过文献记载、考古发现和传统工艺调查研究,发现宋代文献并不能证明这一时期发明了煤炼铁技术,明清时期应用坩埚法实现以煤为燃料炼铁,但这种工艺并不是当时冶铁技术的主流。因此,对于煤炼铁在中国古代的发明、应用和影响需要有新的认识。     

不同还原度铁氧化物球团在微波场中的升温及还原行为

为深入了解氧化球团在微波竖炉中的升温以及煤基直接还原行为,实验采用铁精矿氧化球团作为基础原料,在气体还原剂条件下进行预还原,通过控制还原时间得到不同还原度铁氧化物球团,并从不同还原度铁氧化物球团的结构以及性能出发,研究它们在微波场中的升温性能及其还原变化.电磁性能测试结果表明,球团中的铁及其氧化物在微波场中的升温速度从快到慢依次为:Fe3O4,Fe2O3,Fe,FeO.微波加热还原结果分析及矿相结构观察显示,Fe2O3的深还原时间较长,物相多重转变,造成过程温度和还原气氛跟不上氧化物的还原反应速度;Fe3O4阶段升温速度快,结构松散,有助于进一步的还原,但进入浮士体(FeO的固溶体)阶段后孔隙率降低,升温速度骤降,造成还原的困难;在还原度达到66.90％时,表层以金属铁相为主,孔洞发达,吸波性能强,在气化反应有效进行的条件下,球团将会实现快速还原.     

球团竖炉内适宜焙烧风量的研究

研究了球团竖炉大型化和高效化的关键问题之一炉内适宜焙烧风量问题,即竖炉在某个产量下所需的焙烧风量.结合气固传热方程和热平衡方程,求得了竖炉在某个产量下所需的焙烧风量,并运用填料床阻力特性规律研究了如何能够将充足的焙烧风量鼓入球团料层这一问题.研究表明:当以磁铁矿为主要原料时,竖炉适宜的气固水当量比为0.71~0.72,当考虑焙烧风分布均匀性时,适宜的气固水当量比为0.75~0.80;扩大喷火口、优化燃烧室结构、侧引风重力除尘和改进传统的调节方式是保证炉内适宜气固水当量比的主要手段.     

竖炉焙烧过程多变量智能优化设定方法

赤铁矿竖炉焙烧过程关键被控变量的优化设定值不易获得,使得生产指标难以控制在其目标值范围内.将案例推理、参量预报和专家系统技术相结合,提出一种竖炉焙烧过程的多变量智能优化设定方法.预设定模型给出控制回路的预设定值,案例评价模型和案例修正模型分别对预设定值进行评价和校正,从而实现了控制回路设定值的在线自动调整.实验及应用表明了方法的有效性,能够适应工况的频繁变化,实现了生产指标的优化控制,取得明显成效.