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第十一届冶金反应工程学学术会议

召开年：2007
召开地：重庆
出版时间： 2007-11-17

主办单位：中国金属学会;重庆大学

会议文集：第十一届冶金反应工程学学术会议论文集

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1.高压-底吹氮法高氮钢精炼的热力学
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：保持恒定的底吹N2流量,在高温高压反应釜内对高氮钢的精炼进行了热力学实验,对实验结果进行了正交分析。研究结果表明,在影响高氮钢氮溶解度的因素中压力影响最大,氮溶解度随着压力的升高而增大；合金组分(Cr,Mn)的影响次之且Cr的影响大于Mn,氮溶解度随着Cr,Mn含量增加而增大；温度的影响最小,氮溶解度随着温度的升高而减小。
2.高压-底吹氮法高氮钢冶金动力学
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：以18Cr18Mn钢为对象,对高压-底吹氮法高氮钢冶金动力学机理进行实验研究。温度分别为1860,1890,1920K时测得氮在18Cr18Mn钢中的表观传质系数分别为3.809×10-3,4.061×10-3,5.743×10-3m/min；温度为1890 K、压力分别为0.5,1.0,1.5 MPa的情况下,底吹40 min后钢中的氮含量基本达到饱和。实验结果表明,增氮反应既不是一级反应也不是二级反应,而是由界面化学反应及液相边界层扩散混合控制的反应。
3.锰矿粉微波加热还原脱磷
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：用微波在封闭体系中对含碳锰矿粉进行加热,有利于磷的还原和气化脱除。在含碳锰矿粉C:O摩尔比1.06、碱度1.27的条件下,研究了1000,1100,1200和1300℃还原物料的脱磷率。实验表明,固态还原脱磷率可达40%～60%。微波加热温度越高,保温时间越长,物料还原率越高,含碳锰矿粉还原脱磷效果越好。
4.管式反应器在氧化铝生产中的应用
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：管式反应器具有体积小、传热性能好、效率高等优点,在氧化铝生产中得到了很好的应用。目前国际上普遍采用的管道化溶出技术有单流法、多流法、单管预热-高压釜溶出等技术,近10年来,通过改进和创新,一水硬铝石管道化溶出技术在我国得到应用, 实践证明,该项技术符合中国国情,可在一定程度上解决我国氧化铝生产工艺能耗高的问题。
5.漩流中间包夹杂物去除水模实验
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：为更好地去除钢液中非金属夹杂物,在中间包内安放1个漩流室有利于夹杂物碰撞团聚上浮去除。通过水模实验对漩流中间包中央杂物的去除作了较为详细的模拟,对影响去除率的漩流室直径、高度、入口流量、入口方向和不同的夹杂物颗粒的加入量等元素作了研究。结果表明,漩流室的引入使得夹杂物的去除率得到了提高,小粒径夹杂的上浮率最大提高了近10%,漩流中间包有利于夹杂物上浮去除。
6.低品位硼铁矿中铁资源的富集回收
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：提出了一种回收低品位硼铁矿(TFe 30.23%)中铁资源的方法。采用还原焙烧、磁选工艺流程,按原子比C/O=1进行配碳,使用马弗炉进行焙烧,研究了不同焙烧温度下铁精粉品位和铁回收率的变化趋势及相互关系。研究结果表明,在1150℃以下焙烧时铁精粉品位和铁的回收率呈反向变化,当焙烧温度为1200℃以上时,铁精粉品位和铁的回收率呈同向变化,此时铁品位可达80%以上,回收率同时达到90%以上。
7.侧顶复吹条件下AOD熔池内的传质特性
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：在120 t侧顶复吹AOD转炉1/4的水模型装置上,采用分析纯氯化钠粉剂,测定了AOD过程中液体内溶质(NaCl)的传质系数,考察了侧吹和顶吹气量、侧枪枪位及支数、粉剂(气泡)尺寸等的影响。结果表明,在本工作条件下,熔池液体内溶质的传质系数在7.31×10-5～3.84×10-4 m/s范围内；对给定侧枪支数和侧吹气量的纯侧吹过程,传质系数随相邻两侧枪间夹角的增大非线性增大；侧吹主枪气体对熔池内传质有决定性作用,顶吹气流使传质速率减小；增大颗粒(气泡)尺寸使传质系数增大；对应于实际工艺所规定的顶吹气量,7枪、22.5°和6枪、27°以及5枪、22.5°的侧枪配置均能提供较大传质速率，得到了有关的无量纲关系式。
8.板坯连铸机滑动水口出流特征的数学模拟(Ⅰ)
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对板坯水口出流的偏流等问题,用Fluent软件对板坯连铸滑动水口的出流特征进行研究,比较分析了滑板开启率、水口滑板以下区段的长度、水口出口角度和水口底部结构对水口出流偏流现象的影响。结果显示,随着滑板开启率增大及滑板以下段水口长度增加,水口出流的偏流率逐渐降低；凸底结构的水口可获得偏流率较小的出流；水口出口倾角在30°时偏流率较小；水口入口流量对偏流率无明显影响。
9.板坯连铸机滑动水口出流特征的数学模拟(Ⅱ)
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：用Fluent软件研究了滑动水口滑板下方的液流回旋区域大小、水口出口主射流的出流角度、水口的有效出流面积等。结果表明,随滑板开启率(面积比)增大,滑板下方液流回旋区域的范围线性降低,在滑板开启50%～70%时,水口两侧出流角度差△θ变化不大,以后随滑板开启率进一步增大而快速下降；水口为凸型底结构或水口出口倾角较小时,两侧出流角度差较小。在水口出口,钢液大部分由出口下部流出,且在滑板不全打开时,一侧出口有效出流面积始终大于另一侧。
10.RH真空精炼系统的混合行为
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用数值分析与水模型实验相结合的方法对RH装置的混合行为进行了研究。研究对象针对整个RH循环系统,并发展一种新的均相流方法建立流场模型。混合行为分析以真空室钢液表面示踪剂的混合速率为基准进行。研究结果表明,示踪剂的扩散速度在开始阶段非常迅速,只有上升管下部区域示踪剂的扩散较慢。数值计算的示踪剂浓度分布与实验观察的结果基本一致。
11.连铸中间包多孔挡墙设置优化的数学物理模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用水力学数学模拟的方法,研究了不同方案多孔挡墙对昆钢小方坯连铸中间包流动特性的影响。水力学模拟依据相似原理,用刺激-响应实验方法,测定不同工况下停留时间分布(RTD)曲线,得到不同方案多孔挡墙对中间包流体流动的影响,从而确定新挡墙的设计方案。用数学模拟的方法验证水力学模拟的合理性。研究结果表明,使用合适的多孔挡墙,可以延长水口响应时间及平均停留时间,活塞流体积分数提高27.5%,死区体积分数降低29.9%,中间包内流体流动特性得到明显改善。
12.高氟碘溶液絮凝吸附脱氟的动力学研究
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：对絮凝净化富碘吸收液中氟吸附动力学过程进行了研究。实验结果表明,复合Al(OH)3胶体对碘溶液中6.00×10-4～7.50×10-4浓度的氟离子吸附平衡满足Freundlich方程,实验给出了F-最大吸附量及吸附剂最佳用量。吸附分快慢反应2个过程:(1)在前3 h内复合Al(OH),3胶体对氟的吸附量占整个过程的70%～90%；(2)慢反应在3～24 h内近于完成。Modifide Freundlich方程能较好的关联快速吸附阶段,First-order kinetics能很好地描叙慢速反应阶段。
13.高温煤气非催化氧化系统热力学分析
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：为了探索高温焦炉荒煤气(COG)制还原气的实验条件,运用HSC-chemical软件中的最小吉布斯自由能法,对焦炉荒煤气非催化部分氧化过程进行了绝热等压热力学计算。研究了荒煤气初始温度、H2O/COG和O2/COG比,压力对反应体系平衡组成的影响,综合考虑了体系绝热反应温度,有效气体产率,有效转化率,能耗等因素,得出适宜的操作条件为初始温度600℃,O2/COG,H2O/COG分别为0.20,0.186左右,压力为常压或微负压。此时焦炉荒煤气转化率约为99%,绝热反应温度约为955℃,有效气体产率接近90%,平均产H2约1.54 mol/mol,增氢2.55倍。分析H2O/COG=0.186,O2/COG变化时平衡产物的生成规律。
14.熔融还原煤气在碳基填充床内富氢改质的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：考虑到二步法熔融还原炼铁工艺中富氢预还原的可行性,模拟了在某一假想碳基填充床内待改质气体参数和碳基填充床高度对改质过程的影响。模拟结果表明,在碳基填充床内进行煤气富氢改质是可行的；相同的气体温度和气体流量下,碳消耗量随着碳基填充床的高度增加而先增加后减小,在碳基填充床高约2 m时出现拐点,水蒸汽消耗量随着碳基填充床高度的增加而减小；待改质气体通过碳基填充床后,CO的体积分数随着碳基填充床高度增加而增加,H2的体积分数随着碳基填充床高度的增加先增加后减小,在碳基填充床高约3 m时出现拐点。
15.5kA惰性阳极铝电解槽槽膛内形及热平衡
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：以有限元软件ANSYS为开发平台,建立了5 kA惰性阳极铝电解槽槽膛内形及热平衡计算模型,计算了过热度和侧部炭块种类对槽膛内形的影响。过热度增大,结壳明显减薄。Si3N4/SiC侧部炭块比普通侧部炭块形成更厚的结壳,但采用普通侧部炭块也能够形成满足要求的结壳厚度,而且普通侧部炭块散热量更少,有利于实现热平衡。热平衡研究表明,采用无烟煤阴极炭块通过强化电流和加强保温可以实现热平衡,但在热平衡时底部等温线分布仍然不合理,石墨化阴极比普通阴极更难实现热平衡,但在热平衡时能够保证底部等温线的合理分布,热平衡时电流强度为6.4kA,极距为90mm,电解槽电压为7546mV。
16.Fe-C合金凝固组织元胞自动机-有限单元法三维模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：使用有限元商业软件CALCOSOFT3D中的元胞自动机模型,对Fe-C合金凝固过程微观组织进行了模拟。形核模型采用基于高斯分布的连续性形核模型,两种形核分布函数分别处理型壁和熔体内部的形核；枝晶尖端生长速度与局部过冷度的关系采用KGT模型。计算了不同浇注温度、对流换热系数及溶液内部形核过冷度对凝固组织的影响。随着浇注温度从1778 K升到1823 K,晶粒密度由1.993×107m-2减小到1.983×107m-2,晶粒平均半径从183μm增大到196.3 μm；当对流换热系数由500 W/(m2·K)增加到5000 W/(m2·K),晶粒密度由2.114×107m-2减小到1.983×107m-2,晶粒平均半径从161.2 μm增大到196.3 μm；随着最大形核过冷度的增大,晶粒平均半径增大,当过冷度为8,平均晶粒半径达到233.8 μm。
17.COREX工艺模型软件的开发
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：为研究COREX工艺中流程设计、操作参数的选取和优化,开发了COREX工艺模型软件。工艺模型软件有7大模块:主模块,原料优化模块,原料消耗模块,煤气量及组分模块,煤耗与氧耗模块,渣量及组分模块和结果贮存及显示模块。通过Visual Basic与Access数据库的接口,实现数据的保存和传送。根据COREX工艺操作设定输入参数,模型能够计算出原料和熔剂消耗、渣量及成分和产生煤气量及成分。软件能够给出详细的工艺分析和工厂操作的调整,可以用来改善工厂操作。
18.浸入式水口壁厚对结晶器内钢液速度场和温度场的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：利用CFD软件计算模拟了浸入式水口壁厚的变化对结晶器内部及液面温度场和速度场的影响。研究表明,壁厚的增加会导致流股的冲击深度增加,涡心高度降低,使钢液的热中心向下移动,同时结晶器水口附近和结晶器1/4处的平均速度约降低了一半,而在结晶器窄边的速度增加了一倍。结晶器下部温度比27.5mm厚水口高2K左右；而在水口附近和1/4处的温度比27.5 mm厚水口低2～3 K,不利于保护渣的熔化,粘结及裂纹率会增加。
19.电炉炼钢集束射流氧枪的数值模拟及在通钢的应用
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：用软件CFX5.7.1对电弧炉炼钢用集束射流氧枪射流特征进行了数值模拟,结果表明,集束射流氧枪射流长,射流集中衰减慢。分析了北京科技大学集束供氧系统工艺流程及主要工艺参数,及其在通化钢铁公司的使用情况。通过使用USTB集束供氧系统,通化钢铁公司第一炼钢厂的电弧炉平均电耗由370 kW·h/t降低到190 kW·h/t,冶炼周期从65 min缩短到49 min,电极消耗从1.5 kg/t减少到1.3 kg/t,氧气消耗从42 m3/t增加到65 m3/t,碳粉消耗从4.5 kg/t增加到14.5 kg/t。
20.管式搅拌反应器停留时间分布的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：对一种新型管式搅拌反应器的停留时间分布(RTD)进行了实验研究,运用商业计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行流场模拟及RTD计算,证实管式搅拌反应器的停留时间分布受搅拌转速及入口流量等因素影响,带搅拌装置的管式反应器适当增加转速能使RTD曲线变窄,改善流型和抑制返混;转速过大会使RTD曲线变宽,导致死区的产生,不利于反应器的混合。RTD曲线的数值模拟计算结果与实验结果基本稳合。
21.基于Mie理论的连铸二冷水雾粒子消光特性研究
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：基于Mie散射理论,建立了连铸二冷区水雾粒子的消光模型,分析了水雾粒子的散射特性,计算了水雾粒子在各粒径和各辐射波长下的消光特性。结果表明,水雾粒子为具有非灰性、参与性特点的弥散系。在模拟工况下,水雾散射角介于0°～2.5°,为强烈前向散射。消光作用随粒径增大而增强,粒径分布是影响水雾消光特性的直接因素。
22.线性不可逆热力学在固相反应合成LaCoO3-δ过程中的应用
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：从线性非平衡态热力学的原理出发,应用Jander模型的假设条件,推导了如下模型来描述固相反应过程:k1[1-(1-α)1/3]+k2[1-(1-α)1/3]3=t。用该模型描述了La2O3和Co3O4粉末压片样品等温煅烧合成LaCoO3-δ的过程,模型可以很好地描述合成过程。在高温时,本模型比Jander模型对合成过程的描述更合适。
23.二次冷却和结晶器电磁搅拌对高碳钢中心缩孔的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：通过对二次冷却配水和结晶器电磁搅拌(M-EMS)参数进行优化,解决方坯连铸浇注70#钢出现的较严重的中心缩孔问题。结果表明,二次冷却比水量为0.83 L/kg,结晶器电磁搅拌参数为电流强度200 A/频率4 Hz,并采用考虑过热度和冷却水温的二冷控制模型进行优化二次冷却配水,铸坯的缩孔等级可控制在1.0以下。
24.基于交替方向隐式差分算法的连铸坯凝固传热模型
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对连铸板坯的凝固传热问题,考虑板坯形状规则的特点,基于交替方向隐式差分算法建立沿连铸板坯宽度和厚度方向的二维凝固传热模型。该模型可以模拟铸坯液相区和两相区的变化、铸坯坯壳厚度变化及铸坯凝固末端的位置等参量,可实现对铸坯温度场分布特征的计算跟踪。以某炼钢厂立弯式板坯连铸机为研究对象进行工业测试,铸坯断面尺寸为1082 mm×200 mm,铸机拉速为1.3 m/mm,钢种为Stb32z条件下的模拟计算和实测结果表明,凝固传热模型的计算效率可以满足生产要求,计算结果符合凝固规律,计算温度与便携式红外测温仪的实测温度误差为1.4%。
25.板坯连铸二冷喷嘴性能测试及应用
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：对某板坯连铸二冷喷嘴冷态性能进行测试,得到喷嘴的流量特性、水流密度和冲击压力分布曲线及喷射角。采用数值叠加方法得到两个喷嘴按一定间距布置时的整体水流密度分布情况,分析表明,气水喷嘴布置间距为400mm左右时,在断面方向可以保持铸坯均匀冷却。比较新旧喷嘴性能,新水喷嘴在使用5个月后特性总体变化不大,可以继续使用一段时间；新气水喷嘴使用8个月后喷嘴特性已改变,不能适应冷却需要,应及时检修或更换。
26.管线钢夹杂物变性的理论与实验研究
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：通过对钙处理过程中夹杂物变性的热力学分析,绘制了夹杂物变性过程中钙、铝、氧、硫活度的优势区图及夹杂物变性路径图,并系统分析了钢液温度、铝活度、硫活度等因素对夹杂物变性的影响。管线钢夹杂物变性后,氧化物夹杂为球形或块状的钙铝酸盐,少量的硫化物夹杂为CaS夹杂、CaS均匀分布的CaO·Al2O3CaS复合夹杂和内核为CaO·Al2O3外壳为CaS的复合夹杂。
27.联合法生产海绵钛降低铁杂质含量浅析
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：通过对海绵钛产品中铁杂质来源的分析,提出了生产原料TiCl4纯度不低于99.9%,镁达到二级镁标准,还原开始前对蒸馏镁进行低温脱水,蒸馏温度不高于1020℃,还原反应器内壁经渗钛处理、海绵钛在包装前经磁选处理等措施,以达到降低海绵钛产品中铁含量、减少产品夹杂缺陷、降低产品布氏硬度、提高产品质量的目的。
28.U型辐射管的表面温度分布实验研究
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：对抽吸式U型辐射管进行了实验研究,重点研究了辐射管沿长度方向的温度分布规律,实验表明,使用可靠、实用的拉杆技术,可以灵活地调节一次、二次进风量的配比,从而有效地改善辐射管的表面温度分布,使辐射管的表面最大温差明显低于同类型的辐射管,此项技术成本低、易于实施,为工业化应用打下了良好的基础。此外,实验表明,提高空气预热温度和改进烧嘴安装精度也可有效改善辐射管表面温度分布。
29.添加V2O5催化制备碳化铁的动力学
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：研究了923～1073 K的温度范围内,1%V2O5添加剂对70%(ψ)H2+30%(ψ)CH4与铁矿石反应的动力学。运用未反应核模型,求出了不同温度下反应的表观速率常数及反应的表观活化能。结果发现添加V2O5与否铁矿石还原阶段的反应活化能变化不大,表明添加V2O5对铁矿石的还原反应促进作用较弱；添加1%V2O5的试样碳化反应活化能由72 kJ/mol降低到46.5 kJ/mol,减少了35%,说明V2O5对铁碳化反应有较强的促进作用。
30.保护渣碱度对渣膜传热的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对由CaO-SiO2-CaF2-Na2O组成的四元渣系,采用模拟铜结晶器实验装置制取固态渣膜,实现结晶器保护渣渣膜水平传热的定量化研究。并通过矿相观察、X射线衍射和扫描电镜背散射成像实验从微观结构分析影响热流密度的因素。结果表明,保护渣化学成分和渣膜的冷却制度对渣膜热流密度及晶体的形成有重要影响；热流密度随碱度的增大先增大后减小,但在R=1.4时出现了较大值,原因是结晶初始阶段主要受渣膜厚度的影响,热流密度增大,而在R=1.4时析出了导热系数较大的硅灰石(CaSiO3)晶体,表现为热流密度值较大:析出的晶粒越大,界面热阻越大,越有利于对传热的控制。这说明影响保护渣渣膜热流密度的主要因素除了渣膜厚度和结晶率外,析出的晶体种类和晶粒大小有直接影响。
31.碱度对CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系结晶临界冷却速度和孕育时间的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用热丝法构建CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系的连续冷却转变(CCT)和等温转变(TTT)曲线。实验结果表明,碱度越高,保护渣临界冷却速度越大,碱度1.5的渣样临界冷却速度达20℃/s。等温实验X射线衍射结果显示,低碱度渣样在高温区析出硅灰石(CaO·SiO2),高渣样析出硅酸二钙[Ca2(WiO4)],后者导热系数低,控制传热效果更好。随碱度增加,保护渣TTT曲线鼻尖点孕育时间缩短,动力学分析可用推导方程描述渣的等温结晶过程。对裂纹敏感性钢种,CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系保护渣碱度可达1.5。
32.酸性钒钛渣粘度及熔化性温度
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：用分析纯化学试剂配制酸性钒钛渣,并测定其熔融态粘度。研究了TiO2,FeO,V2O5含量以及碱度变化对酸性钒钛渣粘度及熔化性温度的影响,并用SEM分析了缓冷后熔渣的结构。实验结果表明,当TiO2含量在30%～40%,V2O5含量在1.4%～2.4%,FeO含量在4%～14%之间,碱度在0.2～0.3变化,1510℃时粘度≤0.2 Pa·s,熔化性温度在1436～1505℃。1510℃时熔渣的粘度随TiO2,FeO含量及碱度的增加而减小；熔渣的熔化性温度随TiO2含量增加而增加,随碱度的增加先减小后增加,随FeO含量增加而减小；SEM结果表明,当TiO2含量增加时,炉渣矿相由规则的细长条形向短粗无序转变。
33.Cyanex272浸渍树脂支持体的选择及性能表征
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：以非极性HPD100,HPD300,中极性HPD400,HPD450和极性HPD500,HPD800三类大孔吸附树脂为Cyanex272浸渍树脂支持体进行研究和比较。结果表明,大孔树脂对Cyanex272的浸渍率与树脂的比表面积和平均孔径有关。HPD800大孔吸附树脂是Cyanex272浸渍树脂分离重稀土良好的支持体,对萃取剂的浸渍率为40.22%,吸附重稀土的量为9.94 mg/g,经过9次循环后的损失率为1.88%,且在水及盐酸溶液中稳定性良好。
34.固壁上液体内气泡附着的热力学分析
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：研究了液体内的单个球形气泡附着在固壁上的物理过程,推导了附着前后的体系自由能变化公式。考虑气泡受到浮力和表面张力作用,当接触角在0°～180°之间时,体系的△G<0,气泡的附着过程靠减少表面积会自发地进行:当接触角为0°或180°时,体系的△G=0,附着过程不会自发进行。气泡不会自发从固壁上脱落,必须有额外功才能发生。
35.NH3-NH4Cl-H2O体系浸出低品位氧化锌矿制取电锌
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：对NH3-NH4Cl-H2O体系采用浸出法直接从低品位氧化锌矿提取锌,锌以锌氨配合物形式进入浸出液,浸出液中的As,Sb,Fe,SO42-和CO32-等杂质通过净化脱除。在最优浸出条件下,锌浸出率为88.9%；浸出液中As,Sb,Fe浓度可降至0.25 mg/L；CaCl2,BaCl2可将CO32-和SO42-几乎除尽,其他杂质元素含量也极低,浸出液经锌粉1次净化除杂后进行电积制取电锌。电锌中Zn的质量分数达99.999%,杂质含量极低,其中Fe的质量分数仅为0.00005%；电流效率高达96.35%,直流电耗为2502 kW·h。电解废液经补充氨后返回浸出。
36.底吹气中间包内钢液流动混合特性
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：为改善连铸板坯质量,通过水力学模拟研究了底吹气中间包内钢液的流动和混合特性。物理模拟结果表明,底吹气可以显著改善中间包内钢水流动特性,延长钢水在中间包内的停留时间,提高中间包内钢水的混合程度,减少死区体积,有利于夹杂物去除，吹气量为0.25 m3/h时,可以得到最佳的底吹气效果。
37.50t复吹转炉底透气砖布置的水模实验研究
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：通过水模实验研究了唐山建龙炼钢厂50 t顶底复吹转炉底透气砖布置方式和复吹工艺参数对熔池搅拌效果、冲击深度及喷溅情况的影响。熔池均混时间及顶枪对熔池冲击情况的实验结果表明,采用4块底透气砖在2个不同圆周上局部非对称布置时,能够形成三维整体大循环搅拌,可有效缩短均混时间。在实验条件下,采用240 mm枪位、顶吹流量为120～128 m3/h,同时底吹流量为2.07 m3/h时,可获得熔池均混时间短、顶吹气体冲击面积和冲击深度适中的效果。
38.钢中铈与铅高温熔渗产物
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：应用金相显微镜、电子探针、X射线衍射等测试分析方法,研究了Ce与Pb在H08钢中高温(1173 K)熔渗116 h的产物。结果表明,Ce原子可沿H08钢的奥氏体晶界快速向内扩散,Ce与Pb可生成高熔点化合物Ce5Pb3,Ce与Fe可形成金属间化合物Ce2Fe17。
39.锌电积用Pb-Ag-Bi阳极的电化学行为
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：制备了一种新型的锌电积用阳极Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(0～5.0%,ω),测试了该三元合金的电化学性能并与工业用Pb-Ag(0.8%,ω)阳极进行了对比。结果表明,阳极过电位随着合金中Bi含量的提高而降低,当Bi含量为1.0%(ω)和5.0%(ω)时,其阳极过电位比Pb-Ag(0.8%,ω)阳极分别低了40～50 mV和60～80 mV。用LSV法检测了阳极表面氧化膜的形成过程,并用XRD和SEM技术分析了膜的成分和形貌。2种阳极的表面氧化膜都主要由α-PbO2和β-PbO2组成,但具有不同的结构。与Pb-Ag(0.8%,ω)阳极相比,Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(1.0%,ω)阳极的表面膜结构更加规则、细致,但Pb-Ag(0.8%,ω)-Bi(3.0%,ω)阳极的表面膜又表现出与基体结合不紧密,呈疏松碎片状结构的特点。
40.炉料级配对锰硅合金生产的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：锰硅合金炉料级配的实验结果表明,2种非均一粒度焦炭混合后的电阻随小焦粒体积比的增加呈非线性变化,当小焦粒的体积占总体积的50%～60%时,混合焦炭的电阻值达到较大值；通过改变矿石的粒度调整混合炉料粒度时,混合炉料的电阻随混合炉料粒度的增加线性减小；透气性随炉料平均粒度增加呈非线性变化,总趋势是减小的。应用实验结果,将6.3:MW矿热炉入炉的大、小焦粒体积比由3:2改为5:6,锰矿粒度由80 mm破碎为40 mm左右时,增大了炉料的电阻,同时炉料的透气性也得到了明显的改善。
41.半干法烟气脱硫机理及影响因素
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：综述了半干法烟气脱硫领域的主要研究成果,指出半干法烟气脱硫过程中,近绝热饱和温度是非常重要的运行参数,随着绝热饱和温度降低,脱硫率大幅升高,湿度低到一定程度时其他因素的影响都被减弱,甚至可以忽略；延长脱硫剂与烟气停留时间可有效提高脱硫效率,同时降低Ca/S比；部分水分以增湿水的形式加入可有效提高脱硫效率；脱硫剂比表面积、孔隙率及内部孔径对脱硫效率产生很大影响。目前围绕着改善脱硫动力学条件,工艺不断更新改进。但关于装置结构特性、几何条件等对脱硫过程中的传质、传热及化学反应的影响的研究还比较匮乏。
42.钢液RH精炼非平衡脱碳过程数学模拟:过程数学模型
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：考虑和分析了钢液RH非平衡脱碳过程的特征,基于冶金反应工程学和非平衡态热力学及气-液两相流的双流体模型和修正的紊流k-ε模型,引入熵衡算和非线性耗散因子,对该过程提出了一个新的三维数学模型,给出了该模型的具体细节,包括控制方程的建立、修正的k-ε双方程模型、相应的源项和边界条件的确定等；对90 t装置内的RH和RH-KTB精炼过程,讨论和确定了该模型各有关参数。
43.150吨桶型钢包吹氩制度的反应工程学
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：以150吨桶型钢包为研究对象,建立水力模型,以电导法测定钢包内的混匀时间,讨论吹气位置、气体流量、径深比、气液密度比等对钢液混匀时间的影响,同时用数值模拟的方法对流场进行计算。结果表明,位置距炉底圆心2R/3处单孔吹气混匀时间最短,为最佳吹气位置；双孔吹气距中心R/2+R/2处,且沿直径对称分布时的混匀时间次之,结合钢包炉的电气特征分析,得出LF各操作阶段合理的吹氩流量。
44.基于元素势的多相平衡计算及在铜冶炼中的应用
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对冶金领域中多相反应体系的高效可靠计算问题,运用最小吉布斯函数原理和元素势概念,推导了基于元素势的多相平衡计算方程,分析讨论了其算法优点。以铜闪速熔炼生产过程为研究对象,采用实际生产数据,运用该算法进行了多相反应平衡计算分析,结果表明,求解过程迅速可靠,计算结果与生产实际较为吻合,对于熔炼过程三大控制目标中的铜锍品位和渣中铁硅比,计算相对误差分别为0.067%和1.05%,完全满足实际生产控制精度要求。
45.多流中间包内流体浪动模式的分析方法
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：提出了多流中间包内流体流动的联合RTD曲线分析方法,并从整体上对多流中间包平均停留时间作出新的解释。以某钢厂多流中间包为模拟对象,进行了水力学模拟实验,采用联合RTD曲线分析方法对多流中间包内流体流动模式进行分析,并与常用的方法进行了比较。实验结果表明,不考虑死区的缓慢流动将会使死区的计算结果产生较大偏差。运用联合RTD曲线分析计算多流中间包内流体流动模式,能够更真实地反映中间包内实际流动状况。
46.共沉淀还原扩散法制备Sm2Fe17Nx磁性材料
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用共沉淀法制备钐-铁复合氧化物,先用氢预还原,再用Ca还原,得到成分均一的Sm2Fe17合金,渗氮后得到Sm2Fe17Nx磁性材料。着重研究了共沉淀法制备Sm2Fe17合金的前驱物-钐-铁复合氧化物的最佳沉淀工艺,探索共沉淀还原扩散法合成Sm2Fe17合金的适宜温度及产物分离剂的选择。结果表明,以氨水为沉淀剂,反应温度为333 K,pH=8,陈化时间为18 h时共沉淀产物的Fe:Sm原子比最接近理论配比；以共沉淀法制备的复合氧化物为原料合成Sm2Fe17合金的温度为1273 K.EDTA浓度为0.03 mol/I,时,Sm2Fe17合金产物分离效果最好；渗氮后的Sm2Fe17Nx磁粉性能为Br=0.83 T,Hcb=288.4 kA/m,,Hci=554.9 kA/m,(BH)max=58.4 kJ/m3。
47.流化床还原铁精矿粉动力学初算
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用鼓泡床模型对流化床还原铁(精)矿粉动力学进行了初步的研究、计算和讨论。结果表明,流化床内的气泡直径随密相床层高度的增加而增加,气泡-气泡晕交换系数(Kbc)b及气泡晕一密相交换系数(Kbc)b则随密相床层高度的增加而降低；(Kbc)b＞(Kce)b；小粒度颗粒的还原速度随密相床层高度的增加变化不大,大粒度颗粒还原到一定程度后还原速度会降低,而且明显慢于小粒度颗粒的还原速度。
48.考虑相变传热的炉缸传热模型的研究与应用
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：为了更准确地模拟高炉炉缸炉底的侵蚀状况,建立了考虑相变传热的非稳态炉缸炉底传热模型,并对不同的凝固潜热处理方法进行了比较。重点研究了修正温度回升法和潜热作为源项的处理方法,给出了不同潜热处理方法的使用条件。计算结果表明,与传统的不考虑凝固潜热的模型相比,考虑相变传热的模型能够更加准确地模拟炉缸实际侵蚀状况。应用潜热作为源项处理的模型对武钢l号高炉炉缸炉底的温度场进行模拟,并与热电偶实测温度进行对比,模拟结果与实测温度非常接近,平均温差小于10℃。该模型能够很好地模拟高炉炉缸炉底的侵蚀状况。
49.无钟炉顶多环布料料面形状的模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：运用相似理论建立实验室无钟炉项布料模型,通过模拟实验修正布料轨迹方程,即n=[l02cos2β+2l0cosβLx+(1+4π2ω2l02)Lx2]1/2-a,实验测得焦与矿的自然堆角分别为30.2°与29.1°,焦与矿的堆密度分别为0.65与1.97 t/m3,并用tanα=tanα0-kh/R确定内堆角,用αore=79.77-2.04α和αcoal=73.12-1.97α确定外堆角,进而建立数学模型并开发布料界面,计算机模拟结果能够直观地反映高炉内料面形状,对高炉操作起到重要作用。
50.水平气力输送管中颗粒浓度分布的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：以商业软件FLUENT为平台,通过UDF将DEM程序编译进FLUENT,利用DEM与CFD耦合的方法研究了水平管气力输送过程中颗粒粒径和密度对颗粒浓度分布的影响。结果表明,水平管道内颗粒浓度沿轴向方向不断降低,在管中心浓度逐渐扩散,使径向分布逐渐变得均匀。与双欧拉模型的计算结果不同,在管下部的高颗粒浓度区呈现出中心浓度高于边壁浓度的分布,而在管上部则表现为中心浓度低于边壁浓度的分布；随着颗粒密度及颗粒体积的增加,颗粒的跃动距离减少。
51.COREX工艺模型及应用分析
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对宝钢COREX-3000建立COREX工艺模型,研究了COREX工艺模型在计算功能、原燃料配比优化及结果分析方面的应用。研究了金属化率、氧化度、荒煤气温度对煤耗、氧耗和煤气量的影响；通过对熔化气化炉热平衡分析,了解热量的收入与支出项；通过对还原煤气气体成分的分析图,判断该气体成分能否满足竖炉的需求,通过调整操作参数更新还原煤气的煤气成分。在荒煤气氧化度为7%、温度为1050℃的条件下,煤耗、氧耗随着金属化率升高显著降低,当金属化率为85%时,氧耗为520 m3/t,煤耗为976 kg/t。
52.Hlsmelt工艺静态模型研究
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：基于物料平衡、能量平衡建立了对Hlsmelt工艺进行计算分析的静态模型。模型能够通过设定输入工艺操作参数,计算并预测原料和熔剂消耗、渣量及成分和产生煤气量及成分等重要参数,并能对原料、铁水成分和其他参数改变引起的变化进行计算。重点分析了产生煤气的氧化度、温度、预还原度与煤耗、氧耗及煤气量之间的关系。
53.功率超声对粒子示踪剂运动轨迹影响的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：通过数值模拟研究功率超声对粒子运动轨迹的影响。结果表明,改变输入功率,处理时间为15 s时,粒子在x方向的运动变化不大,在y方向,随着功率增大而增大,当输入功率为1265W左右时最大；当输入功率为1200W,改变处理时间时,粒子在x方向的运动不变化,在y方向随着时间增大而增大,但是由于容器的深度一定,当处理时间达到某一值时,在y方向不会有太大波动；当改变输入功率和处理时间时,在y方向,当功率为1280 W、处理时间为95 s时,粒子运动范围最大,超过该值,会有波动,但波动范围不大。
54.基于FLUENT软件的管式搅拌反应器流场的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：运用商业计算流体力学(CFD)软件FLUENT对一种新型管式搅拌反应器进行流场模拟,用GAMBIT建立流场实体模型,采用标准k-ε湍流模型以及多重参考系法(MRF)处理搅拌桨区。结果表明,计算所选模型能较准确地预测搅拌反应器的速度场、压力场及湍流动能分布,考察流量为1 m3/h时不同搅拌转速对反应器内部混合的影响,此时对应的最佳搅拌转速为50 rpm左右。模拟结果将为实验研究提供适当的操作参数,对搅拌反应器的优化和放大具有一定参考价值。
55.金属喷射成形过程的数学模型
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：应用数学模型模拟了金属喷射成形过程,并在宝钢的喷射成形设备上进行了测试,验证了研究结果。该过程的数学模型由4部分组成:喷射气体在沉积室中的流动、单一液滴沿其轨道的运动、大量液滴运动的概率统计分析、对喷射成形过程中沉积坯形状和温度分布的预测。在原型实验中,测定了射流中心的速度、沉积坯的形状以及沉积率。预测值和实验值吻合得较好。
56.预还原铬铁块矿竖炉终还原的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对铬粉矿冷固结含碳团块转底炉预还原-竖炉型炉终还原冶炼含Cr铁水技术路线的终还原反应器,建立了描述其内传输现象的二维综合数学模型,并进行了数值仿真研究。仿真结果表明,势流理论在很大程度上反映了填充床中物料流动和混合情况,可以胜任对固体炉料运动的描述；炉内料面上不同炉料分布决定着炉内炉料流量的分布、熔融液体流量的分布和渣中Cr2O3浓度的分布。在炉下部,炉中心以矿石为主的布料比以焦炭为主的布料能引起较大煤气温降；而在炉上部,炉中心以矿石为主的布料引起的煤气温降比炉中心以焦炭为主的布料引起的煤气温降低.其他条件不变时,通过布料连续改变炉内料面上的炉料分布引起的炉内软熔带的变化是不连续的，中心加焦形成倒"V"型软熔带。
57.低流量顶吹对复吹转炉熔池搅拌的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：在1:6物理模型上,通过水模实验对复吹转炉低流量喷吹条件下的熔池搅拌情况进行了研究。结果表明,预备实验中,工况条件下均混时间为67.8,51.5和43.9 s；低流量喷吹条件下均混时间为190,158和140.5s。可见低流量喷吹条件下的熔池均混时间明显长于工况条件。在低流量喷吹条件下,降低枪位、增加顶吹气体流量、增加底吹气体流量可以降低均混时间。实验范围内枪位、顶吹气体流量和底吹气体流量的最佳值分别为233 mm,46.8 m3/h和1.06m3/h； A2底吹布置方式出现最短均混时间42.5 s,为本实验最佳布置方式,A6为适合预直炼的布置方式。
58.混合稀土对泡沫铝性能的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：研究了混合稀土La和Ce在泡沫铝中的作用,当稀土添加量为0.45%时,泡沫铝屈服抗压强度提高到了13.6MPa。微观形貌分析和X射线分析表明,稀土对孔洞的大小和孔壁的强度有显著的影响。混合稀土La和Ce除了固熔在Al基体(α相)外,还在熔体中还形成了初生Al3RE质点相,使泡沫铝基体强度得到提高。
59.承钢提钒氧枪的数值模拟
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：研究了转炉氧枪喷头参数对熔池中钢液流场及炉衬侵蚀的影响。考察的工艺参数为喷孔夹角,考察指标为射流宽度、钢液流场和炉衬附近钢液流动方向与炉衬的夹角。利用Gambit和Fluent软件采用数值计算方法进行了实验模拟研究。结果表明,喷孔夹角增大,射流的宽度增加；喷孔夹角从10°增加到13°,熔池中钢液流场发生了不同的变化,当夹角为11°时,炉衬附近的钢液流动方向与炉衬夹角最小,对炉衬冲击最轻。将研究结果应用于承钢生产,取得了较好的效果,炉龄突破17000炉,提钒周期成功缩短至12 min,比原工艺缩短了0.3 min,半钢余钒降低至0.04%以下,氧耗每炉降低23 m3。
60.150t交流电弧炉炼钢高效化节电
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用了统计分析、物料衡算及能量衡算等研究方法,对天津钢管公司150 t交流电弧炉炼钢高效技术进行了研究。三项单元技术研究针对特有的四元炉料结构,研究其对吨钢冶炼电耗的定量影响；使用4支炉壁氧枪和2支炉门氧枪及分时段供氧技术,保证了1.4 m3/(min·t)的供氧强度,提高了氧气利用率；研究新的更大容量变压器的合理供电技术,保证了100 MW变压器炼钢安全、高效运行。在此基础上,按炼钢生产速率和能量需求进行有效综合研究,取得了高效、节电的显著效果。
61.高钛铁中氧形成机理分析及脱氧实验
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：针对用铝热还原法生产高钛铁中的氧残留量高和难以脱除的问题,通过系统地观察氧在高钛铁中的微观组织结构,确定了氧在高钛铁中的存在形态。分析了含氧相的形成机理,并对铝热还原法制备高钛铁的热力学过程进行了分析。提出采用铝热还原-精炼法制备低氧高钛铁的新方法。分析结果表明,O以Al2O3,Fe2TiO4,TiO2,Ti2O,钛氧固溶体等复杂形态存在,熔炼时难以去除,是高钛铁中O含量高的主要原因。采用铝热还原-精炼法制备高钛铁,加入适当的添加剂组成复配渣,所制合金由FeTi2,Fell,AlFe,Ti4Fe2O等相组成,氧化物夹杂相得到有效去除,使合金中O含量大大降低。采用该方法制备的高钛铁能够满足要求。
62.MnO对保护渣结晶动力学特性的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：通过将不同含量的MnO加入到保护渣中,采用差示扫描量热仪(DSC)方法研究MnO对保护渣结晶动力学特性的影响,再通过分析XRD图谱对结论进行评价,结果表明,加入一定量的MnO(2%～6%,ω)能使保护渣析晶活化能先减小再增大,随着MnO含量的增加,其作用主要表现为抑制保护渣析晶。对试样的XRD图谱进行分析得出,MnO主要抑制了枪晶石Ca4Si2O7F2的析出,但同时又促进微量CaMnSi2O6和NaMnSi2O6等晶体析出。
63.包钢常用铁矿粉烧结基础特性
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：采用微型烧结法研究了包钢常用六种铁矿粉的烧结基础特性。结果表明,不同铁矿粉的烧结基础特性差别较大。铁矿粉的CaF2,FeO,MgO,SiO2和结晶水含量是影响其烧结基础特性的主要因素。包钢含氟磁铁矿的烧结基础特性为同化温度低于1250℃,液相流动性指数大于8.0,粘结相自身强度低于450 N/个,铁酸钙生成量小于10%,连晶固结强度高于560 N/个。
64.基于机器视觉的发光体断面温度辐射测量方法
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：研究了弥散介质下高温发光体断面温度的辐射测量方法,在线监控高炉回旋区煤粉燃烧工况,对单波长和双波长辐射图像灰度和温度模型进行了理论和实验研究。提出的摄像机快门控制模型解决了面阵电子耦合器件在高温测试中信号输出过饱和导致的"图像发白"现象,提高了辐射测温动态范围。通过不同波长、不同快门时间和光圈条件下辐射测温实验,得出了不同测量条件的比色测温曲线和比色测温误差,实现了高炉风口燃烧带喷射火焰实时温度测量和回旋区工况监控。
65.GCr15钢喷射成形与传统铸态试样的组织比较
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：分别采用GCr15钢喷射成形和传统铸态制样,对两种不同工艺所制试样的微观组织进行分析比较。研究表明,采用喷射成形工艺制备的试样,晶粒度在80～120 μm之间,微观组织为细小的等轴晶；采用传统铸造工艺制备的试样,晶粒度在150～200μm,微观组织为树枝晶,并且存在偏析。喷射成形技术细化了合金的组织,避免了合金元素的偏析,得到了组织性能优良的超高碳钢。
66.未燃煤粉对高炉终渣性能的影响
- 《第十一届冶金反应工程学学术会议》 | 2007年
摘要：根据国丰钢铁公司的原料和操作条件,分别研究了高炉炉渣中不同含量的未燃煤粉对高炉终渣流动性能、熔化性温度和熔化温度的影响。结合炉渣矿相分析得出,在现有操作条件下,国丰炉渣中未燃煤粉的比例不宜超过9%,煤比应控制在150 kg/t左右。为国丰钢铁公司进一步开展富氧大喷煤、降低综合燃料比提供了理论依据。