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2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议

召开年：2015
召开地：辽宁鞍山
出版时间： 2015-08

主办单位：中国金属学会

会议文集：2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议论文集

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1.RH精炼过程喷吹碳酸盐脱碳的机理研究
- Tang Wan-ru;唐琬茹;Shen Ming-gang;沈明钢;Lin Yang;林洋;Tang Fu-ping;唐复平
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：随着市场经济与现代科学的高速发展,用户越来越看重钢种的质量.为了生产优质钢种,提高钢种的市场竞争力,必须降低钢中碳含量.本文主要分析了碳酸盐脱碳的机理,并进行热力学计算,得出碳酸盐脱碳的理论可行性.结论表明,RH精炼过程喷吹碳酸盐脱碳从机理上分析具有可行性.
2.几种常用粘结剂对转炉除尘灰冷压块强度的影响
- JU Tian-hua;居天华;CHEN Wei-liang;陈伟亮;DONG Yue;董越;TANG Zhao-hui;唐昭辉;BAI Tian-ye;白天野;DING Xue-yong;丁学勇
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文采用水玻璃、木钙、CMC、糖浆等常用的压块造球用粘结剂对转炉除尘灰进行冷压块实验,考察了粘结剂种类与生球的落下强度和抗压强度、固结球的粉化率等之间的关系.结果表明:粘结剂种类对生球的强度影响区别不大;球团在空气中静置24h后,添加不同粘结剂的球团出现了不同程度的粉化.其中,添加木钙、CMC的球团全部粉化;添加水玻璃、糖浆的球团部分粉化,并随着添加量的增加粉化率降低,其中,添加糖浆的球团尤为突出.
3.热压铁焦制备工艺优化研究
- WANG Hong-tao;王宏涛;CHU Man-sheng;储满生;ZHAO Wei;赵伟;LIU Zheng-gen;柳政根;TANG Jue;唐珏
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：热压铁焦是一种新型炼铁炉料.高炉使用铁焦有利于焦比降低和CO2减排.在实验室条件下通过正交实验对热压铁焦制备工艺进行优化,考察了铁矿粉配比、烟煤配比、热压温度、炭化时间和炭化温度等工艺参数对铁焦抗压强度的影响,并对铁焦炭化过程铁氧化物还原进行了热力学分析和XRD分析.研究表明,影响热压铁焦抗压强度大小的主次因素依次为热压温度、烟煤配比、炭化时间、炭化温度和矿粉配比.热压铁焦制备的优化工艺参数为热压温度350℃、烟煤配比65％、铁矿粉配比15％、炭化温度1100℃、炭化时间4h,此时铁焦的强度达到5547.50N/个.XRD分析表明,随着炭化温度的提高,热压铁焦中铁氧化物逐渐减少,金属铁逐渐增加.当炭化温度为1100℃时,铁氧化物基本被还原.
4.研究冶金反应工程学的独立新方法-分段尝试法
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：日本边巌和森山昭教授在1971年出版了"冶金反应工程学"专著之后,国内的一些学者也出版了与冶金反应工程学相关的专著.在这些专著中,其反应过程动力学的研究方法和内容几乎全部沿用冶金物理化学的内容.国内著名学者对其提出了一些看法,认为冶金反应工程学学科作为一门独立的学科,应该有自身独立的体系和结构,对冶金反应过程动力学也须按其需要来建立相应独立的研究方法.rn 本文提出的分段尝试法以"三传一反"为理论基础,用不同模型分段对试验结果进行拟合尝试,确定反应过程不同控制环节的机理模型和控制环节转换时间点.由机理模型分别得到化学反应控制过程的活化能和反应速度常数,及质量传输控制过程的活化能和质量传输系数,进而得到温度与不同反应过程动力学参数的关系,为冶金反应工程学进行模拟和控制计算提供必要的反应动力学参数.同时提出应用唯象理论来完善分段法,确定出化学反应和扩散控制的两种通量之间的影响.
5.轻稀土氧化物添加剂对Mg2Ni储氢动力学性能的影响研究
- 张国芳;张羊换;许剑轶;张胤
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：采用球磨法制备了Mg2Ni+Ni+5wt％ RExoy(CeO2,La2O3,Eu2O3)复合材料,系统研究了稀土氧化物添加剂在球磨条件下对Mg2Ni合金的结构、形貌及动力学性能影响.XRD结果表明,添加剂可促进合金形成非晶纳米晶结构,其非晶形成能力大小顺序为CeO2＞Eu2O3＞La2O3.SEM结果说明球磨复合材料粒度分布均匀,但以CeO2为添加剂样品存在团聚现象.通过动力学性能表征结果得到以下结论:添加剂优化了合金的表面电荷转移能力及合金表面电化学反应可逆程度的大小;同时还可提高H原子在合金内部的扩散速度及扩散系数.三种添加剂的催化效果顺序为CeO2＞Eu2O3＞La2O3.
6.顶装焦炭和捣固焦炭气化反应性质研究
- HAN Xing;韩星;WANG Qi;汪琦;CHENG Huan;程欢;GUO Rui;郭瑞;ZHANG Song;张松;LIU Zhong-suo;刘忠锁
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：为了深入了解捣固焦炭和顶装焦炭气化反应性质差异,在1100℃至1300℃使用焦炭反应性装置对顶装焦炭与捣固焦炭进行等温等溶损率实验,当焦炭的失重率达25％时停止实验,通过Ⅰ型转鼓检测焦炭反应后强度.结合基质反应性和焦炭反应后显气孔率变化研究两种焦炭气化反应特性.结果表明:实验所用顶装焦炭基质反应性高于捣固焦炭,但块状捣固焦炭溶损速率大于顶装焦炭,说明顶装焦炭气孔结构对反应的阻碍作用程度强于捣固焦炭,反应后焦炭显气孔率能很好表征焦炭溶损动力学行为.捣固焦炭在1150℃强度破坏程度最严重.
7.富铌渣电化学选择性提取铌资源的热力学分析
- XU Ji-fang;许继芳;SHENG Min-qi;盛敏奇;WENG Wen-ping;翁文凭;ZHANG Jie-yu;张捷宇;LV Fan;吕凡;CHEN Yao;陈瑶
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：结合富铌渣多元共生复合的特点,综合比较各种铌资源提取分离的手段,提出采取熔融氧化物电解方法,实现富铌渣中铌、铁元素电化学选择性还原和分离.从理论上分析富铌渣电化学选择性提取铌资源的可行性,计算电化学还原过程中相关反应的Gibbs自由能变化及各氧化物的理论分解电压,讨论可能存在的化学反应及其优先程度,分析电化学过程可能的产物.结果表明:富铌渣电化学选择性提取铌资源是可行的;通过确立适宜的物理化学条件和电化学参数,可实现富铌渣中铌资源的选择性提取分离.熔融氧化物电解提取金属具有流程短、能耗低、污染小等特点,从而为开发绿色环保、高效低耗的铌资源提取技术提供新思路.
8.高铅渣物理化学性能测定偏差规律分析
- Ziliang Guo;郭子亮;Yaru Cui;崔雅茹;Junxue Zhao;赵俊学;Chen Aoli;陈傲黎;Xiaoming Li;李小明;Kaimao Li;李凯茂
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：为探明造成高铅渣物理化学性能实际测定值与理论值之间偏差原因,本研究配制了PbO-FeOx-CaO-SiO2-ZnO系渣,采用FACTSage计算了炉渣熔点、粘度并与实验测定结果进行了对比,利用TG-DSC热重差热分析仪分析了不同含量熔渣的失重变化规律,并对性能偏差规律进行了分析.研究结果表明,对PbO含量为20～40％的中、高铅渣,熔渣在736℃～1450℃之间铅的挥发率大约15％～16％;当FeO/SiO2为1.29～2.05、CaO/SiO2为0.4时,实际测定的渣熔点与炉渣挥发后理论熔点之间的偏差(△T实测-理挥发)介于+34℃～+190℃,实测粘度与理论粘度偏差(△η实测-理挥发)介于+0.15～0.328Pa.s之间;而CaO/SiO2=0.8时,△T实测-理初始值较小,介于+3℃～+92℃之间,实测值更接近理论值.依据不同熔渣组分在给定温度下的挥发规律以及△T实际-理挥发及△η实测-理挥发偏差结果,可以对给定的初始渣组分的实际熔点及粘度值进行预测,并可根据实测值来预测可能的渣组分.
9.铜冶金ISA熔炼过程混匀时间研究
- Xing Zhao;赵省;Hongliang Zhao;赵洪亮;Lifeng Zhang;张立峰;Sen Wang;王森;Jiankun Zhang;张建坤
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：利用几何相似比为1∶10水模型研究某铜厂ISA熔炼熔池混匀时间变化规律,分析ISA熔池内流动特性.在熔池内距离底部50 mm、100mm、150 mm处选取三个测量点,使用DJ800监测系统和电导率仪对熔池混合情况进行监测.实验结果表明:在熔池深度不变条件下,混匀时间随吹气量增加呈先减小后增大趋势变化,并吹气量50 m3/h时混匀时间最小;在一定吹气量条件下混匀时间随熔池深度的增加则有明显增大;三个不同测量点数据中,熔池最高处混匀时间最小,最底处混匀时间最大.而随熔池深度增加,最小混匀时间增大,但对应的最优吹气量减小.
10.复吹转炉新型底吹元件的开发与水模实验研究
- WANG Zhi-ying;王志英;WANG Yan;王岩;YANG Chang-xing;杨长兴;JING Hong;荆红
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文针对复吹转炉底枪在使用后期容易堵塞不能同转炉同炉役的问题,开发了一种旋流式底枪,并针对传统底枪和旋流底枪进行了冷态模拟实验.实验结果表明随着底吹气量的增加,传统底枪和旋流底枪的熔池均混时间都缩短;当底吹气量相同时,倾斜角度为5°的旋流底枪熔池的均匀混合时间低于相应气量下传统底枪的熔池均混时间;倾斜角度为5°的旋流底枪对熔池的搅拌混匀效果最好.
11.中间包换包过程中漩涡抑制的优化
- Zhang Yulong;张玉龙;张崇民;Zhang Chongmin;Yin Xiao;尹啸;Sun Weiwei;孙炜伟;Li Boyang;李博洋;Zhang Ce;张策;杨骥;Yang Ji;Zhao Xiaohui;赵晓辉
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：中问包换包时产生的漩涡易引起卷渣吸气现象.本文采用水模实验的方式,对抑制漩涡形成的因素进行了探讨,并且提出了优化设计方案.结果表明,通过在中间包水口附近设置T字形扰流板来破坏漩涡的角动量守恒,从而抑制漩涡生成;在水模实验中得出扰流板的适宜高度为5cm,适宜宽度为5cm,最适宜个数为4个.
12.死料柱的形状对高炉炉缸流场的影响数值模拟及分析
- FENG Xue-wu;冯学武;JIN Yan;金焱;JIN Ye-lei;金业磊;CHANG Zheng-sheng;常正昇
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：炉缸内铁水流动的情况是影响高炉长寿的关键因素.为了获取炉缸在不同的内部结构的情况,以流体力学有关理论为基础,建立了炉缸炉底三维流体数学模型,应用CFX软件,研究了不同内部结构的炉缸内铁水流动情况在不同死料柱的情况下的变化;计算结果显示,当炉缸内部形成堆积并且死料柱为圆台型处于沉底时,炉缸内铁水环流加剧;,死料柱的形状也会不同程度的改变铁水在不同位置的流动速度,进而影响到铁水对炉缸侧壁的冲刷侵蚀.
13.COREX用煤高温成焦质量分析及预测模型的建立
- WANG Ning;王宁;ZHU Li;朱利;SHE Yuan;折媛;WU Keng;吴铿
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文针对宝钢COREX-C3000所使用的两种块煤展开分析,通过试样研究比较了两种块煤成焦的粒度组成、粉化率和强度的变化规律,并且观察了两种煤成焦后的微观结构及形貌,分析了两种煤成焦后的特点,得出两种块煤所成焦炭在替代炉内优质焦炭作用方面的优劣,并且通过线性回归得到了煤焦光学显微成分与煤焦热态性能之间的关系,建立焦炭质量预测模型,结合工业生产,利用宝钢COREX-C3000风口试样数据对模型进行检测,验证了模型的可靠性.
14.生物质能在冶金领域研的应用研究
- NIU Hong-kun;牛宏坤;SUN Zheng-guang;孙争光;WANG Yi-yong;王一雍
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：生物质能源是一种可再生的绿色能源,在冶金领域中具有十分广阔的利用价值.本文综述了生物质在冶金过程中的用途以及其在冶金过程中对铁矿、替代煤作为还原剂、以及合成气直接还原炼铁还原性的研究,随着生物质在冶金领域的应用技术发展越来越成熟,可在冶金行业中发挥巨大作用.
15.微波加热硅锰粉固相脱硅动力学
- LIU Jian;刘建;LIU Jian-hua;刘建华;YUAN Guo-hua;袁国华;PENG Ling-zhi;彭灵芝;LIU Ke-wei;刘可威;ZHANG You-you;张游游
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：采用微波加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学研究,以巴西粉锰为脱硅剂,与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.在微波场中对内配巴西粉锰的硅锰粉加热到不同温度并保温脱硅一定时间,测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明:单一原料和混合物料均可在微波场中快速升温,提高内配巴西粉锰的比例,混合物料的微波加热升温速率会提高;对于硅氧摩尔比相同的物料,随着脱硅温度的提高和保温时间的延长,物料的脱硅率随之提高;微波加热内配巴西粉锰矿的硅锰粉固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节,脱碳反应的表观活化能为102.93 kJ/mol.
16.铬在Fe-C-Si熔体与CaO-SiO2-MgOsat-Al2O3-CrOx渣间的分配
- JIA Xin-lei;贾昕磊;ZHANG Yan-ling;张延玲;LI Qiu-han;李秋寒
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：通过在1500℃,Ar气氛下的平衡实验,对铬元素在CaO-SiO2-MgOsat-Al2O3-CrOx渣系与Fe-C-Si熔体间的平衡分布行为进行了研究.熔体与液相渣间的平衡分配比LCr取决于渣相和熔体的组成.实验结果表明,铬在金渣间的分配比随着金属相中碳和硅含量的升高而增大.当渣中碱度(％CaO/％SiO2)上升时,分配比LCr随之增大;当渣中Al2O3含量较高时,渣中铬含量随Al2O3含量升高而增大,分配比减小.
17.小颗粒冶金焦炭气化反应性的检测方法
- SHEN Jie;沈杰;DUAN Chong;段冲;GUO Rui;郭瑞;SUN Zhang;孙章
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文通过检测粒度为3～6 mm焦炭与CO2的在1100℃下的气化反应进程,得到了该粒度级别焦炭气化反应过程中反应模式的转变规律.根据该规律得到与块焦反应性指数CRI高度相关的小颗粒焦炭的气化特征指标,即粒度3～6 mm焦炭气化反应失重率率为3～10％之间的平均反应速率V3-10.检测该指标所需焦炭试样量极少,测试时间短,在某些情况下可以作为检测焦炭反应性的补充方法.
18.还原剂处理对La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金电化学性能的影响
- Xu Jianyi;许剑轶;Zhang Bo;张博;Li Xia;李霞;Zhang Guofang;张国芳;Wang Ruifen;王瑞芬;Zhang yin;张胤
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以A2B7型贮氢合金La0.75Mg0.25Ni3.3Co0.25为对象,用不同还原剂处理对贮氢合金进行表面处理,系统研究了还原处理前后合金电极电化学性能的影响.结果表明,与未处理相比,还原剂处理后合金电极活化次数只需2次即可活化明显改善了电池的活化性能,合金电极的循环寿命比未处理合金显著提高,三种不同还原剂KBH4、N2H4、NaH2PO2处理后的合金电极100次循环保持率分别为75.33％、78.70％、89.29％.合金电极的高倍率放电性能依次增加,但高于未处理合金,从动力学的角度对贮氢电极高倍率放电性能进行了分析.结果表明,与未处理相比,三种不同还原剂KBH4、N2H4、NaH2PO2处理后的合金电极的交换电流密度依次增大,其极限电流也逐渐增大,循环伏安氧化峰面积和峰电流也出现同样变化.表明表面还原处理能有效地提高贮氢合金电极吸、放氢过程的动力学性能.其高倍率放电性能的改善是源于电极表面的电子迁移速率和氢在合金体相中扩散速率这两方面共同作用所引起的.
19.电解共沉积制备LaNi5-xAlx合金薄膜的热力学和动力学计算
- Ji Kai;季凯;Sun Jian;孙健;Zhang Jing;张静;Xu Yu-song;徐玉松
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：针对传统储氢合金制备常采用粉末冶金技术,本文拟采用间歇式熔盐共沉积技术制备一种高活性LaNi5-xAlx合金薄膜材料,通过热力学、动力学计算研究Ni阴极的去极化能力以及在氧化物熔盐体系中La、Al的共析出条件.计算结果表明,La2O3的理论分解电压比Al2O3大0.235V.电解过程中在阴极上首先析出铝,Al2O3、La2O3两者的浓度比例改变,发生去极化作用,导致La2O3析出电位正移,实现La、Al共析出.此外,由于Al在Ni基体上形成的表面合金生长速度很快,可以通过电解质组成和电解时间来控制Al-Ni中间合金层的厚度,促使LaNi5-xAlx储氢合金的形成.
20.碱浸电炉烟尘过程中锌的浸出动力学
- ZHANG Rong-liang;张荣良;LI Feng-lian;李凤连;ZHANG Xiao-fei;张小飞;HUANG Ai-dong;黄艾东
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：用液-固多相反应的未反应核缩芯模型研究了NaOH溶液浸出电炉烟尘过程中Zn的浸出动力学.详细考察了浸出温度和NaOH浓度对Zn的反应速率的影响.研究结果表明,当温度小于80℃时,浸出锌过程符合固膜扩散控制规律,反应的表观活化能为9.5818kJ/mol;当温度大于80℃时,浸出锌过程符合界面化学反应控制的规律,反应的表观活化能为49.319kJ/mol.NaOH溶液浸出锌的表观反应级数为0.983.
21.调质高炉渣纤维化过程析晶行为的热力学研究
- REN Qiqnqian;任倩倩;ZHANG Yuzhu;张玉柱;LONG Yue;龙跃;LI Zhihui;李智慧;ZHANG Siyuan;张思远;CHEN Shaosheng;陈绍生
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文以CaO-MgO-SiO2-Al2O3四元渣系为研究对象,利用Factsage 6.4热力学软件研究冷却过程中黄长石等高熔点矿相的析出热力学现象,解析碱度、MgO和Al2O3含量等因素对不同组分调质高炉渣中晶相析出的影响规律.结果表明:随着碱度的增加,析晶温度逐渐升高,液相量逐渐减少,黄长石的析出量先增加后减少,当碱度为1.2时黄长石的析出量达到最大;随着MgO含量的增加,析晶温度逐渐升高,1275℃至1420℃温度区间黄长石的析出量逐渐增加,液相量逐渐减少,1240℃至1275℃温度区间黄长石的析出量逐渐减少,液相量逐渐增加;随着Al2O3含量的增加析晶温度逐渐增加.
22.FeO-Cu2O体系氯化反应的热力学及试验研究
- 姜平国;JIANG Ping-guo;廖春发;Liao Chun-fa;HU Xiao-jun;胡晓军;Zhou Guozhi;周国治
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：对FeO-Cu2O体系的氯化反应进行了热力学分析,利用FACTSAGE热力学计算软件计算表明,Fe-Cu-O-Cl体系优势图中存在Cu优先氯化生成(CuCl)3(g)而Fe氧化生成Fe2O3或Fe3O4的区域;采用通入气体N2的方法,可使(CuCl)3实际分压远远低于其在试验温度下的平衡分压,从而促进(CuCl)3(g)生成反应能进行,Cu将氯化挥发,Fe氧化生成Fe2O3或Fe3O4.在温度1123KM～273K范围内,做FeO-Cu2O-CaCl2体系的焙烧实验,结果得到温度控制在1123K～1273K之间,通气体N2焙烧4小时的条件下,Fe的挥发率4.02％、Cu的挥发率55.45％,在FeO-Cu2O-CaCl2体系中可有效的分离铜.
23.铁基Fe-C-X三元体系凝固过程溶质平衡分配系数研究
- Junsheng Cao;曹俊生;Mujun Long;龙木军;Xinghong Du;杜星宏;Dengfu Chen;陈登福;Lintao Gui;桂林涛;Youguang Ma;马有光;Huamei Duan;段华美
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文运用相图法,采用热力学软件FactSage,建立了Fe-C-X体系平衡凝固溶质分配模型,计算研究了三元体系Fe-C-X(X=Mn、Si、S、P)凝固过程中组元X的平衡分配系数随温度的变化关系,并探索了含碳量对组元X平衡分配系数的影响规律.结果表明,在凝固温度区间,Mn的平衡分配系数随温度的降低线性减小,变化范围为0.704-0.0.735;Si、P、S的分配系数随温度的降低而线性增加,但S的分配系数值整体较小;在此基础上,拟合获得了Mn、Si、P溶质分配系数与温度的定量数学关系.同时,Mn分配系数随碳含量的增加而减小,S分配系数随着碳含量的增加而变大,碳含量对Si、P平衡分配系数的影响较小.
24.RH真空精炼法浸渍管结构的设计优化
- XU Tao;许涛;QIU Zilong;邱子龙;LUO Zhiguo;罗志国;SHAO Lei;邵磊;ZOU Zongshu;邹宗树
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文介绍了前人对RH浸渍管结构形式优化设计的研究.除了文献中报道的椭圆形截面浸渍管、多浸渍管结构、单嘴精炼炉外,本文还提出了弓形截面浸渍管和套筒式浸渍管两种新型的浸渍管结构形式的优化设计,并通过水模实验的方法比较了不同浸渍管结构在不同吹气量、浸入深度下的循环流量和均混时间.结果表明筒式浸渍管以及弓形截面浸渍管对RH循环流量提升作用最佳,在相同供气量或浸入深度的条件下,套筒式浸渍管的循环流量是圆形截面浸渍管的2.14～3.35倍,弓形截面浸渍管的循环流量是圆形截面浸渍管的7.14～12.20倍;弓形截面浸渍管对RH均混时间的改善作用最佳,在相同吹气量或浸入深度条件下,弓形截面浸渍管是圆形截面浸渍管的0.4～0.8倍.
25.钢液中非金属夹杂物碰撞聚集行为的水模拟实验研究
- YUE Qiang;岳强;ZHANG Jiong;张炯;PEI Xiao-hang;裴晓航;WANG Jian-jun;王建军
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：通过对氯化钠溶液中塑料粒子的运动、碰撞和聚集的图像进行处理,得到颗粒边界的二值图像,并利用MATLAB软件的图像处理和数值计算功能,以盒维数法对颗粒轮廓的分形维数进行计算.采用高速摄影仪对氯化钠溶液中的塑料粒子进行了粒子碰撞、聚集的实验研究,探讨了固体塑料粒子在氯化钠溶液中运动速度,运动轨迹.结果表明,经过处理的二值图像可采用MATLAB进行分形维数的计算,单个塑料粒子的轮廓线分形维数较小,盒维数为1.14～1.19,碰撞聚集后的塑料粒子的形貌多为不规则形状,其分形维数较大,盒维数为1.5.
26.钢包吹气过程中合金熔化和混匀的数值模拟
- LI Yachong;李雅翀;DUAN Haojian;段豪剑;LI Fei;李菲;ZHANG Lifeng;张立峰
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文应用Eulerian-Lagrangian多相流模型,使用流体力学软件FLUENT14.0对钢包中流体流动和合金熔化过程进行了数值模拟计算.模拟中针对多相流的升力、拖曳力、气泡直径和密度与位置以及温度的关系、气泡引起的湍流源相和相分数变化开发了多项子程序,镶嵌在FLUENT软件中运行.研究了不同吹气流量、不同吹氩位置以及吹氩孔数等因素对流体流动、液面形状、混匀时间和合金熔化过程的影响.计算结果表明吹气流量对流场低速区面积所占比例和合金混匀时间影响很大,并且搅拌能和合金混匀所需时间存在一定的关系.吹氩孔位于不同位置,低速区面积比例和合金混匀时间也存在很大的区别,吹氩孔在离钢包中心0.5R时,混匀时间最短.双孔吹氩比单孔吹氩时,钢包内流场分布更加均匀,合金混匀时间短.
27.电渣重熔过程熔化、流体流动和凝固的二维轴对称数值模拟研究
- LI Xiu-jie;李秀杰;ZHANG Li-feng;张立峰;YU Le;余乐;REN Ying;任英
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文建立二维轴对称数学模型,使用FLUENT并基于VOF多相流模型对电渣重熔过程的电磁场和流场进行数值模拟.计算结果表明:熔滴在形成、脱离电极和滴落过程中,使系统内的电流重新分布,熔滴受到的电磁力作用也随之发生变化.系统焦耳热、电流密度、电磁力和速度最大值都随熔滴的滴落而逐渐增大,在熔滴脱离电极时达到最大值;相比电极开始熔化时,这些数值变化较大.
28.复吹转炉炼钢静态模型开发
- Yang Kai-Jun;杨凯军;Zhong Liang-Cai;钟良才;Zhao Yang;赵阳
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以转炉炼钢过程的物料平衡与热平衡为基础,建立转炉吹炼过程的静态模型,根据吹炼前的铁水成分、温度和其它原料的条件以及吹炼终点钢水成分和温度,确定转炉吹炼过程需要的石灰加入量、供氧量.运用Visual C++ 6.0编程语言开发了复吹转炉炼钢静态控制模型的计算程序,通过某钢厂转炉的实际生产数据,对模型进行了验证,计算结果与实际值吻合较好.
29.大方坯结晶器浸入式水口类型优化数值模拟及应用
- Huang Yuansheng;黄源升;Ma Guojun;马国军;Tian Xinzhong;田新中;Hu Lining;胡黎宁;Zhao Haoqian;赵昊乾;Xue Zhengliang;薛正良;Cheng Puhong;程普红
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：对280mm×325mm大方坯结晶器内流场进行数值模拟,旨在分析不同水口类型及参数对结晶器内钢液流动的影响.研究结果表明:随水口插入深度的增加,钢液冲击深度增加,不同类型水口表面钢液平均流速均有所降低,结晶器内上部的高温位置有所下移.对于两孔浸入式水口,增大出口倾角,冲击深度加深,表面平均流速减小,冲击速度无显著变化.而随着水口倾角降低,结晶器内钢液面的温度都有所增加,有利于保护渣的熔化;但熔池内高温区的下移.水口不对中将导致结晶器流场不对称,对偏移侧坯壳的冲刷增加.在一定拉速范围内,其对结晶器流场影响较小.水口结瘤堵塞将导致水口两侧流体和温度分布不均匀,且水口结瘤侧的下回流涡心会比另一侧的涡心高.生产实践应用表明采用两孔水口浇铸能取得较好效果.
30.VD炉内脱氢和脱氮过程的数值模拟
- YU Shan;余珊;SHAO Lei;邵磊;LOUHENKILPI Seppo;Louhenkilpi Seppo;WANG Nan;王楠;CHEN Min;陈敏
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：真空脱气操作是有效减少钢中氢和氮含量,降低钢产品产生裂纹、白点等缺陷可能性的重要手段.本文以A厂50t和B厂105t VD炉为研究对象,基于Euler-Euler法,耦合气液两相流模型、气液相界面浓度模型以及脱气模型,建立了面向于实际VD炉脱氢和脱氮过程的数学模型.计算结果表明,修正k-￡湍流模型相比于标准k-￡湍流模型,更能准确的描述气体底吹两相流动过程.真空底吹操作条件下,[H]和[N]浓度随操作时间的推移而减小,在所研究的操作条件下,脱气率分别为72％和25％.对于脱氮,脱硫过程中[S]含量的减小对气液界面上脱氮反应速率的影响较大,因此数学模型中需要同时考虑脱氮和脱硫.
31.浸入式水口结构对板坯连铸结晶器液面波动的影响
- Pang LiPeng;庞立鹏;Zhong LiangCai;钟良才;Ji LiangHao;纪良浩;Yang Kaijun;杨凯军;Zhang KaiJian;张开坚;Gong HongJun;龚洪军
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：针对断面为230mm×1650mm的板坯连铸结晶器,按照1∶2.3的几何相似比,在实验室建立结晶器钢液流动的物理模型,试验研究了浸入式水口不同底部结构、侧孔形状对结晶器液面波动的影响.结果表明,浸入式水口的底部结构对结晶器液面波动有重要的影响,凸底的浸入式水口的结晶器液面波高大,各测点的波高差别较大,采用凹底的浸入式水口有利于降低结晶器液面波动.宽高比接近1的矩形和正方形侧孔的浸入式水口不利于降低结晶器液面波高,准椭圆、椭圆和高宽比为1.35矩形侧孔的结晶器液面波动较小.
32.喷孔间距对氧枪射流特性的影响
- FENG Shuai;冯帅;ZENG Ya-nan;曾亚南;LI Jun-guo;李俊国
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以某厂50t转炉及其应用四孔氧枪的结构和工艺参数为基础,采用fluent数值模拟方法,重点研究了喷孔间距对变角和非变角氧枪射流流场和流股融合距离的影响规律.研究结果表明:对于模拟的6个喷头来说,氧气射流流场分布基本相似;其他实验条件保持一致的情况下,喷孔间距越小,流股间作用力也就越大,轴线上气体射流加速越快;对于非变角喷头来说,增大喷孔间距可有效增大流股融合距离,从而减少冶炼过程中金属的炉口溅出量;对于变角喷头来说,喷孔间距对流股融合距离的影响相对较小;单纯从减少金属炉口溅出量的角度考虑,本实验研究范围内,喷头D+的炉口金属溅出量最少.
33.高温聚合射流数值模拟
- Liang Hui-kun;梁慧坤;Feng Liang-hua;冯亮花;Liu Guang-long;刘广龙;Zhang Zhong-yu;张中禹
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：利用Fluent软件对传统超音速氧枪和加火焰伴随的聚合射流氧枪的射流特性进行数值模拟,分析了相同操作条件下的射流轴线上的速度分布和氧气质量分数分布,以及径向上不同轴向位置下的涡量分布.结果表明,加火焰伴随的聚合射流减少了对周围介质的卷吸量,很大程度地减缓了轴线上的氧气扩散和速度衰减,增加了核心区长度.
34.板坯双滑板滑动水口非对称流动现象的研究
- Ding-guo Zhao;赵定国;Ming Gao;高茗;Shu-huan Wang;王书桓;Xin Li;李新
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：连铸浇注过程中常出现非对称流动现象,既破坏了结晶器内的对称流动,又影响了钢液质量.采用物理模拟,研究了不同开口度情况下板坯双滑板滑动水口的非对称流动现象,并引入对称指数的概念进行综合评价.实验结果分析表明,双滑板滑动水口内流场受开口度变化影响较小,水口处的流场对称情况较好.随着开口度变化,双滑板滑动水口几乎不存在非对称流动现象.计算所得对称指数的表达式为γ=0.5584△H+0.122△Hs+0.3196△th.开口度为25％时,γ=1.13;开口度为50％时,γ=0.96;开口度为75％时,γ=0.85;全开时,对称指数γ=0.83.随开口度的增大,对称指数γ越小,表明水口处流场的对称情况也越好.
35.结晶器自由液面速度和波动物理和数学模型
- ZHAO Peng;赵鹏;Li Qiang;李强;Guo Mingli;郭明利;Zhu Shijie;朱示杰;ZOU Zong-shu;邹宗树
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：连铸过程保护渣卷入是宏观夹杂物主要来源,导致铸坯表面裂纹和轧材的质量问题.连铸保护渣卷入过程受结晶器内流场,尤其受月面波动影响更大.浸入式水口结构是影响流场关键因素,决定了结晶器内流动行为和液面波动.为了更深入了解钢液在结晶器内部和弯月面流动,通过水模拟和数学模拟实验,研究现有的水口和优化型水口对流场和液面波动影响,通过变化水口插入深度、拉速、倾角指标考察两种水口对流场和液面影响.时间平均流速通过旋浆测试仪器测得,使用录像机记录用黑芝麻表征的漩涡产生过程,考察自由液面漩涡出现的频率.实验表明:液面波动随着插入深度,倾角增大和拉速减小,液面处湍动能和液面波动减小.通过调查水口的形状和液面波动关系,确定某钢厂用方型出孔形状水口代替圆形出孔水口,能够获得更合理流场和稳定液面波动.
36.钢液中钛脱氧夹杂物热/动力学数值计算
- LIU Da;刘达;Yang Bin;杨滨;ZHAO Yan;赵岩;Lei Hong;雷洪
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：随着氧化物冶金技术的发展,合理利用细小弥散的非金属夹杂物来获得高质量的钢铁产品.因此在钢水中如何控制夹杂物的数量、种类、尺寸、分布成为了关键.结合前人对钢中铝钛脱氧的实验研究,本文研究了钛脱氧热力学和动力学过程,研究结果表明:脱氧热力学数据建议采用Cha的推荐值;在相同条件下,Ti3O5比Ti2O3粗大.
37.提高H13模具钢合金元素回收率的工艺研究
- XU Yu-song;徐玉松;GU Yong-zhen;顾永振;TIAN Guo-jian;田国建;ZONG Yu;宗煜
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：为了克服H13模具钢车削废屑返回料冶炼时合金元素氧化烧损问题,本文设计利用真空中频感应炉进行熔炼.通过配碳和向渣中加入合金氧化物的方式使得合金元素的回收率达到最高,同时大大降低磷硫杂质元素的含量.研究表明:采用20％CaO-40％ BaCO3-25％Fe2O3-5％CnO3-10％CaF2渣系进行脱磷保铬,利用真空精炼,控制精炼温度在1880K左右时,合金元素的回收率可以达到96％以上,脱磷率≥50％.
38.不同测试条件和计算方法对煤气孔结构的影响
- 程欢;汪琦;张松;靳进;韩星
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：基于静态容量法的低温氮吸附实验是研究煤气孔结构的一种重要方法.本文采用这种方法研究了一种中等变质程度山西焦煤的气孔结构.不同测试条件,包括脱气时间、脱气温度、试样质量和试样粒度,对煤气孔结构检测结果具有重要影响.测试条件范围为:脱气时间4h～16h,脱气温度125℃～200℃,试样质量2000.0 mg～5000.0 mg,试样粒度(＜0.5mm)～(1.0mm～2.0 mm).可信度最高的测试条件为:脱气时间8h以上,脱气温度150℃左右,试样质量5000.0 mg,试样粒度＜0.5 mm.计算方法和选取的等温线不同,得到的煤气孔结构信息也有一定差异.采用BJH和DB算法分别对煤样的吸附和脱附等温线进行计算,并将计算结果与BET比表面积比较,得到采用BJH方法对吸附等温线计算和采用DB方法对脱附等温线进行计算得到的结果比较可靠.
39.首钢京唐5500m3高炉出铁过程铁水温降研究
- HAN Wei-gang;韩伟刚;LI Xiu-ping;郦秀萍;LIU Jian-hua;刘建华;ZHOU Ji-cheng;周继程;SHI Xin-yue;石鑫越;WEI Zhi-jun;魏志军;WU Chong-yuan;吴重远
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文对首钢京唐5500m3高炉出铁过程中铁水沟和炉下铁水包内的铁水温度进行了现场实测,结果表明,高炉铁水沟铁水温度在开口和堵口过程中呈周期性波动.高炉炉下铁水包内铁水温度与受铁次序、是否尾包、尾包铁水量等因素有关.
40.碘化法制备高纯钛过程中Cu、Fe的热力学行为分析
- LI Jie-rui;李杰瑞;CHEN Xiao-hu;陈肖虎;LI Ming-xin;李名新;WANG Shuai-shuai;王帅帅
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以自制卤化剂和粗钛为原料,采用自制的反应设备,通过卤化法制备高纯钛.对样品进行检测和分析,结合检测结果对Fe和Cu在高纯钛制备过程中的热力学行为进行分析:在卤化区(800K～900K),杂质元素Fe与碘反应生成FeI2,杂质元素Cu不反应;在裂解区(1373K～1573K),FeI2不会通过裂解进入样品.结合实验条件对样品中Fe和Cu的存在原因进行了分析,认为样品中的Fe和Cu主要来自于反应炉和基底材料.
41.钒钛磁铁矿烧结平衡前物相变化规律研究
- ZHAO Qi;赵齐;REN Shan;任山;GUO Fu-qiang;郭富强;YAO Lu;姚璐;KONG Ming;孔明;LI Lin;李琳
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文以攀钢所用的钒钛磁铁矿烧结矿为基础,借助高温共焦扫描显微镜(CLSM),通过配矿研究不同钛含量在烧结反应达到平衡前物相变化情况.结果发现,随着烧结矿中TiO2含量增加,样品熔点降低,烧结时产生的液相增多.反应平衡前,样品中最先析出的白色块状物相可能为Fe2O3或Fe3O4,灰白色物相可能为铁酸钙,黑灰色物相可能为SFCA,剩余基体中各组分均匀分布,为玻璃相区.
42.钢液铝脱氧Fe-O-Al体系中亚稳相形成热力学
- XIAO Yuanyou;肖远悠;SONG Yulai;宋玉来;LI Jinfeng;李金凤;LIU Shuang;刘双;WANG Guocheng;王国承
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：大量实验和工业生产实践表明,钢液用铝脱氧反应难以达到生成a-Al2O3夹杂物的热力学平衡状态,即脱氧产物不能全部完全转变为最稳定结构的a-Al2O3晶体,还可能以稳定性低于a-Al2O3晶体的亚稳相形式存在.亚稳相可能是不同数目的铝、氧原子结合的团簇结构(Al2O3)n,也可能是团簇的聚集体形式,亦或是纳米尺寸的a-、δ-、γ-Al2O3晶体等.本文总结了近70年来研究者关于铝脱氧平衡实验和热力学研究结果,不同研究者的不同条件下测量的铝、氧平衡值恰好反映出铝脱氧反应距离平衡的差异;而研究显示,这些未达到与a-Al2O3建立平衡的铝、氧恰好与(Al2O3)n或纳米尺寸的a-Al2O3晶体实现了热力学平衡.因此,认为在实际钢液铝脱氧体系中,存在团簇、团簇聚集体、纳米晶体夹杂等一系列的亚稳相,这些亚稳相最终在钢坯或钢锭中将成为氧化铝夹杂物,如何在精炼甚至凝固初期控制铝脱氧反应的进程,控制亚稳相的行为对夹杂物控制有重要意义.
43.四流T型中间包结构优化的研究
- ZHANG Shuai;张帅;HE Mei-le;贺美乐;SHEN Xiang;沈祥;LIU Lei;刘磊;CHEN Min;陈敏
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：针对某厂五流T型大方坯连铸中间包生产现状与实际需要,提出了堵住3#流水口用四流生产的方案,并采用1∶3的水模型研究了中间包内钢液流动特性,得到最佳控流方案.研究结果表明:原中间包结构下,各流响应时间短且差异较大;各流停留时间差异也较大,且2流停留时间很短,各流死区体积较大.采用优化后的控流方案,各流响应时间、停留时间明显延长,特别是2流水口停留时间由原557s延长至621s.死区体积明显下降,由原来的24.9％降低至18.6％.且响应时间差由原来的21s降低至11s,停留时间差由原46s降低至15s,各水口钢液流动一致性得到显著改善.同时,采用优化后的挡墙明显扩大了注流冲击区的容积,有利于减小持续流动的钢液对中间包包壁的冲刷侵蚀.
44.钢水连铸中间包流动状态的分段表征与评价
- HUANG Wenxin;黄文信;CHEN Ping;陈萍;CHANG Sheng;常胜;SHAO Lei;邵磊;ZOU Zongshu;邹宗树
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：目前评价中间包的流体流动特性都是用简单的组合模型.但该模型得出的RTD曲线与实测曲线有明显的差别,并且只能够给出整个中间包的活塞流、全混流和死区的大小,而无法给出活塞流和全混流在中间包内的分布.本文对中间包注流区和下游控流区进行了分段表征,并给出了相应的两个组合模型.水模实验研究表明,本文所提出的组合模型的RTD曲线能够更好地表征中间包的流动.在本实验条件下,夹杂物去除率与控流区内活塞流与全混流之比密切相关,与钢包整体死区体积及活塞流与全混流之比关系不大.
45.转炉炼钢脱硫影响因素综合分析
- HU Long-fei;胡龙飞;LI Hong;李宏;ZHU Shao-nan;朱少楠;ZHOU Bao;周宝;LI Cheng-xiao;李晨晓;HUA Chang-xu;华长旭
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文对试验数据进行了归纳整理,在单因素比较的基础上借助数学方法建立了转炉脱硫率与多工艺因素之间关系的统计模型,研究了多工艺因素影响的综合作用.结果表明,铁水20温度和铁水加入量对脱硫的影响最大,终点钢水温度和终渣碱度以及终渣总铁含量对脱硫的影响程度相近,其他影响因素对脱硫的影响比较小.
46.CSP薄板坯连铸结晶器电磁制动对流场和温度场的影响
- LI Song-ling;李松领;CHEN Yong-fan;陈永范;SHI Cen-ting;史辰庭;HE Peng;何鹏
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：按照CSP薄板坯连铸漏斗形结晶器、水口结构参数,建立了描述结晶器内钢液流动和传热的三维数学模型,应用CFD软件对结晶器内钢液的流场和温度场、凝固现象进行耦合计算和分析.再根据由实测电磁数据验证用ANSYS模拟得出的电磁场,计算和分析电磁制动下结晶器内钢液各种现象的变化.结果表明:电磁制动的应用,使结晶器钢液面上的速度降低,由无电磁时的0.13m/s降到0.10m/s,降幅在23％左右;使向下的流股冲击深度降低;使结晶器钢液面上温度升高5℃左右,这有利于保护渣的熔化.
47.死焦堆大小对高炉内煤气流分布影响数值研究
- ZHAO GuoLei;赵国磊;CHENG ShuSen;程树森;LI Chao;李超;XU WenXuan;徐文轩
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：死焦堆主要存在于高炉下部中心区域,其对下部料柱透气透液性、渣铁排放、炉缸侵蚀等有着重要影响.本文基于高炉内煤气流分布二维数学模型,分别设置了锥面倾角为30°、45°、60°的三组不同大小死焦堆形状,研究了死焦堆大小对炉内煤气流分布的影响.研究结果表明:随着死焦堆增大,软熔带整体高度逐渐降低,依次为11.80 m、9.50 m、8.26 m;中心气流相对减弱,边缘气流有所加强,炉内整体压差升高,分别达到185 kPa、205 kPa、220 kPa;炉缸中心处煤气温度亦呈降低趋势,在x=1m截线上底部位置处煤气温度依次为2130 K、2050 K、2010 K,不利于炉缸中心活跃.
48.通道式感应加热中间包加热方式水模型研究
- Gao Yong en;高永恩;Gao Yong feng;高永峰;Lei Hong;雷洪
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文从水模型和数学模型出发,分析了通道式感应加热中间包内流体流动和加热行为,考察中间包内不同位置的加热效果.同时利用实验分别研究了中间包内不同位置的升温效果在等温和非等温情况下中间包内的流动情况,并测得了相应的RTD曲线.
49.H型钢坯连铸中间包传输特性的数值仿真研究
- RUAN Fei;阮飞;ZHANG Hong-qiang;张红强;LIU Zhi-yu;刘智宇;FENG Shuai;冯帅;MA Jie;马婕;FENG Kong-fang;冯孔方
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以H型坯连铸中间包为研究对象,采用FLUENT软件建立三维几何模型模拟研究了不同控流装置参数条件下中间包内钢液的流场分布、钢液温度场分布、钢液的混合状况及不同粒径夹杂物上浮去除状况,结果表明导流孔直径D=100mm、导流孔高度H=550mm、导流孔夹角θ=50°时,中间包综合性能最优.
50.300t RH喷粉脱硫过程的数值模拟
- CHEN Peng-ju;陈鹏举;ZHU Cheng-yi;朱诚意;LI Guang-qiang;李光强;FU Yong;付勇;CHEN Xian-hong;陈先红
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：基于冶金热力学和动力学基本理论及RH的生产实际,建立了300t RH喷粉脱硫过程中硫含量变化的数学模型.分析了钢包顶渣初始硫含量对瞬时脱硫反应贡献率的影响;模拟计算了钢液初始硫含量、粉剂喷吹速率、粉剂粒径、提升气体量对脱硫过程的影响.结果表明:随着顶渣初始硫含量的增加,瞬时脱硫反应贡献率随之增加且一直稳定在98％以上.随钢液初始硫含量增加,脱硫率呈缓慢上升趋势.加大喷吹速率,可使脱硫率上升,但增加幅度呈递减趋势.减小粉剂粒径使脱硫率明显提高.适当减小提升气体流量可使脱硫率增加.与生产实际采用的脱硫剂采用投入法相比,喷粉脱硫具有更好的脱硫效果.
51.模式配合法研究固体反应动力学的可靠性
- 谭广雷;TAN Guang-lei;TANG Dan;唐丹;Mu Tao;牟涛;Wang Xiao-min;王晓民;Wang Qi;汪琦
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：应用模式配合法对碳酸钙热分解非等温动力学进行了分析.模式配合法求得的动力学三因子对反应进程进行预测时,实测值与预测值产生较大偏差.产生偏差的主要原因是求解动力学三因子的过程中,温度积分精确解与其近似解的误差和线性回归模型对实际样本值预测产生的误差被放大.因此,非等温动力学模式配合解析法得到的动力学三因子可靠性值得商榷.
52.炼焦煤粘结特性及挥发分析出规律对焦炭气孔形成的影响
- HU Wen-jia;胡文佳;GUO Rui;郭瑞;WANG Jie-ping;王杰平;LI Guo-jiang;李国江;DUAN Chong;段冲;LIANG Ying-hua;梁英华
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：焦炭是重要的冶金燃料,气孔结构对其性能有重要影响.本文测试了单种煤、配合煤共18种实验煤样的粘结及挥发分析出规律,并对煤样进行了炼焦试验,采用图像分析法测定了焦炭的气孔结构参数.利用SPSS软件对焦炭气孔结构形成的影响因素进行多元回归,分析煤热解过程中不同温度段内的失重速率以及煤粘结特性对焦炭气孔结构形成影响的大小.结果表明,煤成焦过程中气子孔结构发生明显变化的阶段为热塑性阶段;最大失重速率(DTGmax)和吉氏流动度(采用最大吉氏流动度对数LgMF表示)是焦炭气孔结构形成的最主要的影响因素.利用DTGmax、LgMF作为自变量建立焦炭气孔结构的预测模型,结果直观,精确度高.
53.国外某钒钛磁铁矿直接还原熔分回收铁的研究
- LONG Hongming;龙红明;ZHANG Yanhua;张艳华;MENG Qingmin;孟庆民;WANG Ping;王平;CHUN Tiejun;春铁军;Guo Rui;郭锐
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文以热力学分析为基础,对国外某钒钛磁铁矿的直接还原熔分工艺进行了研究.利用Factsage软件计算了不同添加剂配比下的渣相四元相图,对SiO2和CaO对还原反应的影响进行了讨论.通过实验研究了CaF2的加入对铁品位和回收率的影响.结果表明在还原温度为1380 ℃,还原时间为30 mins,通过物料平衡计算, SiO2配比为7％,CaO配比为3.5％,CaF2为1.4％,煤粉加入量为17.4％的实验条件下,还原后金属相中铁品位在98％以上,铁回收率为95％以上.
54.含8％的Al2O3铁酸钙等温还原动力学研究
- XUAN Sen-wei;宣森炜;LV Xue-wei;吕学伟;DING Cheng-yi;丁成义;WEI Rui-rui;魏瑞瑞
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：复合铁酸钙体系是熔剂型烧结矿主要的液相成分,其中Al2O3是构成复合铁酸钙中重要成分,它的含量对复合铁酸钙的组成和形貌有很大影响,进一步作用于复合铁酸钙的强度、还原性等重要指标.此次研究采用热重分析法探究含8％的Al2O3铁酸钙在40％CO和60％Ar气氛中以1073K、1123K、1173K和1223K下恒温还原的动力学问题.通过lnln法得到其反应机理函数为G(α)=1-(1-α)/3,并计算得到其反应活化能为83.0kJ/mol.
55.气基竖炉直接还原工艺的火用流分析
- WANG Zhao-cai;王兆才;CHU Man-sheng;储满生;HU Bin;胡兵;HE Xin-hua;贺新华;WANG Min;王敏;LIU Zheng-gen;柳政根
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：基于物料平衡和热平衡原理建立的煤制气-气基竖炉直接还原火用流分析模型,可以从宏观和微观两方面反映出煤制气-气基竖炉直接还原能量流走向,揭示能量损失的构成,从而挖掘其节能潜力所在.研究结果表明:煤制气-气基竖炉直接还原超过50％的热被炉顶煤气所带走,而用于铁氧化物还原的耗热不到20％,炉顶煤气余热回收和电炉炼钢热装直接还原铁技术有利于提高能量利用效率;煤制气-气基竖炉直接还原外部火用损失占总损失的85％左右,在外部火用损失中90％为炉顶煤气的化学火用,如何高效回收炉顶煤气化学能是提高气基竖炉直接还原能量利用率的关键.若考虑炉顶煤气循环,煤制气气基竖炉直接还原铁的目的火用效率达70％以上,明显高于高炉炼铁.
56.预制球团-硅热法炼镁新工艺热力学研究
- Guan Lukui;关录奎;Fu Daxue;傅大学;Dou zhihe;豆志河;Wen Ming;文明;Zhang Ting-an;张廷安
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：预制球团-硅热法炼镁新工艺是先将白云石与硅铁混料制备预制球团再煅烧,煅烧后球团直接用于还原.该过程中主要反应包括白云石煅烧分解、高温还原.白云石煅烧分解及预制球团煅烧过程中还原剂硅铁的稳定存在形式将对还原过程有重要影响.本文通过热力学计算,研究了白云石煅烧分解的焓变,还原剂硅铁在二氧化碳、空气气氛中稳定存在形式,绘制了优势区域图.分析结果表明,随着温度升高和二氧化碳分压减小,白云石分解的焓变更负.在研究的实验温度范围内,Si被氧化的趋势比Fe被氧化的趋势大;CaO能促进Si和Fe的氧化.
57.石墨熔融还原钢渣中铁氧化物及其反应动力学的研究
- LV ningning;吕宁宁;YU tiange;于天歌;SU chang;苏畅;FAN dingdong;范鼎东;SHEN qiankun;沈乾坤
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：为了更好地对转炉钢渣中的含铁资源进行回收利用,本文利用固态石墨对钢渣中的铁氧化物进行了还原回收金属铁的研究.首先分析了FeO含量对铁氧化物还原率的影响;之后通过对不同反应时间下钢渣的成分分析,研究石墨还原铁氧化物的动力学;最后分析了熔融改质处理钢渣对铁氧化物还原效果的影响.结果表明:随钢渣中w(FeO)的升高,其所含铁氧化物的还原率不断增大,但当w(FeO)为5％时,钢渣中的铁氧化物很难被还原;随还原时间的延长,钢渣中铁氧化物的还原率不断增大,还原反应为表观二级反应,表观活化能为86.9kJ/mol,石墨及铁氧化物在熔渣中的扩散传质是该反应进行的限制性环节;碎玻璃和粉煤灰改质处理钢渣后,铁氧化物的还原率明显提高,随改质剂添加量的增大,铁氧化物的还原率呈先升高后降低的趋势.
58.KR脱硫过程中铁水包内流动与脱硫的数学模拟
- FAN Chao;范超;ZHANG Li-feng;张立峰;LI Hong-xu;李宏煦
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文借助FLUENT软件对160t铁水包内KR脱硫过程进行数值模拟计算,计算包括KR搅拌过程中铁水包内速度分布、铁水漩涡面深度、氧化钙粒子的运动、分布和对铁水的脱硫.计算结果表明,增加搅拌器转速能提高铁水运动速率,加快脱硫粒子的运动,减小铁水包内死区大小,从而提高脱硫效率.从多方面因素考虑,搅拌器转速选取120rpm较为合适.增加搅拌器插入深度,能减小铁水包内死区大小和提高铁水包下半部分铁水的运动速率.利用氧化钙粒子进行脱硫的效果也较为明显.
59.RH真空精炼顶枪和下部槽侧喷吹物理模拟
- HE Zhi-peng;贺志鹏;ZHENG Wan;郑万;LI Guang-qiang;李光强;TU Hao;屠浩;ZHANG Zhan;张战;HOU Ruo-gu;侯若谷;ZHANG Zhao;张钊
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以某炼钢厂300tRH真空精炼设备和钢包为原型,建立了与原型尺寸比例为1∶6.5的物理模型,研究了RH真空精炼过程中驱动气体流量、顶枪和下部槽侧喷吹位置及吹气量对循环流量和均混时间的影响.结果表明,在水模实验中,顶枪气量为3.72m3/h的条件下,驱动气体流量越大(1.02,1.12,1.21 m3/h),最小均混时间对应的枪位越高(即153.8,307.6,461.5mm);顶枪枪位为153.8mm情况下,均混时间随驱动气体流量的增大而增大,而其他顶枪与侧喷吹位置,均混时间随驱动气体流量的增大而减小;驱动气体流量在0.93～1.12m3/h范围时,喷吹气量在3.35～3.72m3/h范围时,适合使用低枪位顶枪喷吹方式.驱动气体流量大于1.12m3/h和喷吹气量大于3.72m3/h情况下,适合使用4#侧喷嘴(喷嘴正对下降管,与下降管连线垂直于浸渍管中心线位置)喷吹方式.
60.RH真空精炼装置内流动混合及去夹杂行为的物理模拟
- ZHENG Shu-guo;郑淑国;PIAO Feng-yun;朴峰云;ZHU Miao-yong;朱苗勇
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：基于相似原理,建立水模型研究了RH真空精炼装置内流动、混合及去夹杂行为,考察了提升气量对循环流量、混匀特性及夹杂物去除的影响规律,并对比分析了循环流量对混匀及去夹杂行为的影响.结果表明:循环流量随提升气量增加而增大且呈近似线性关系,混匀时间与搅拌能密度的关系为-0.52;99.6 t/min为有最佳混匀效果的循环流量,但其去夹杂效果较差;循环流量在大小流量范围内均存在一个最佳去夹杂循环流量;循环流量较小时,夹杂物主要通过钢液循环流动输送其到钢包近表面层并通过斯托克斯上浮到达渣-金界面而去除;循环流量较大时,夹杂之间碰撞长大有效促进了夹杂物的高效去除;循环流量进一步增大后,被钢液循环流输送到近表面层的夹杂物主要通过跟随近表面层流体的湍流脉动到达渣-金界面而去除.
61.钢中MnS在α-Al2O3表面的生长机理及α-Al2O3-MnS界面结构演变
- Song Yu-lai;宋玉来;Xiao Yuan-you;肖远悠;Liu Shuang;刘双;Li Jin-feng;李金凤;Wang Guo-cheng;王国承
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了MnS在α-Al2O3夹杂物表面的聚集长大过程,通过探究此过程中界面区的结构与能量变化,研究发现随着原子(Mn、S)数在α-Al2O3表面的增加,界面区的总能量降低,而增加单个原子的能量变化(△E)减小;此过程中的界面处原子相互"渗透",形成一个包含多原子(Al、Mn、S、O)的掺杂区,而界面两侧分别为α-Al2O3和MnS的单相区.
62.钢锭保护浇注技术初步研究
- 张连望;ZHANG Lian-wang;曾佑鑫;Zeng You-Xin;吴文涛;WU Wen-tao;钟健健;Zhong Jian-jian;高银;Gao yin;Xu Chang-jun;许长军
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：随着纯净钢冶炼技术的快速发展,各大钢铁企业、特钢企业均已能生产出高洁净度的钢液.为了保证钢液洁净度"遗传"于最终钢材上,连铸技术采用了浸入式保护浇注技术,而模铸浇注技术却一直难以实现真正的保护浇注.本文通过对现场钢锭浇注保护技术进行分析总结,提出了一种新的气体保护浇注技术,能有效地降低浇注过程中的二次氧化.采用密封式氩气保护浇注装置,并在模铸浇注前对保护浇注装置进行30min充氩,可以明显降低浇注系统内的氧气体积分数.本文通过数值模拟研究挡板宽度、浇注水口插入深度和氩气流量对保护浇注效果的影响.根据三个因素提出最终的模型装置,比较水模实验与数值模拟数据结果,证明新装置结构的合理性与可行性.
63.多流体氧气高炉三维数学模型的建立与应用
- ZHANG Zong-liang;张宗良;MENG Jia-le;孟嘉乐;GUO Zhan-cheng;郭占成
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：氧气高炉炼铁工艺能够在很大程度上减少炼铁工序的能源消耗和CO2排放,是一种十分具有前景的革新炼铁工艺.高炉数学模型能够用来研究高炉内部状态,是一种经济高效的研究手段.本文简要介绍了多流体氧气高炉三维模型的建立过程,并在此基础上简要对比了二维和三维模型的计算结果,应用氧气高炉三维模型计算结果分析了氧气温度、组分浓度、压强、速度等内部各参数的分布,讨论了氧气高炉内部状态的基本特征.最后,通过对不同鼓风氧气浓度工况下矿石还原度的对比分析,尝试应用多流体氧气高炉三维模型确定最优的氧气高炉操作参数.结果显示,从矿石还原的角度来说,较高的鼓风氧气浓度有利于氧气高炉中铁矿石的还原,即本研究中90％的鼓风氧气浓度优于70％和80％的鼓风氧气浓度.
64.吹氩板坯结晶器内钢渣界面传热行为的数学模拟研究
- LIANG Ze-wei;梁泽伟;CHENG Chang-gui;程常桂;Mei Jun-xue;梅俊学;Huang Shen;黄胜;ZHU Jia-fa;朱家发;Yan JIN;金焱
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文针对结晶内钢液和液态保护渣界面传热问题,建立耦合流动和传热数学模型,研究了吹氩量、拉速、浸入深度、侧孔倾角对钢渣界面的传热行为的影响.计算结果表明:随吹氩量增加,靠近窄壁侧温度中心的位置和温度值变化不大,水口附近温度中心处温度先增大后减小,其位置慢慢向水口靠近;拉速由0.8 m/min增大至1.2m/min,钢渣界面水口附近温度中心的温度值逐渐降低,位置向窄面移动,近窄面温度中心的温度逐渐升高,位置亦向窄面移动;拉速由1.2 m/min增大至1.4m/min时,钢渣界面温度场有3个温度中心,其中窄壁附近温度中心温度较低;拉速为1.6m/min时,钢渣界面温度场不仅呈现窄壁附近温度较低温度中心,而且由于卷渣出现不规则的高温区域.增加水口浸入深度对水口附近温度和近窄壁侧温度影响不明显;增大水口倾角对水口附近温度中心温度影响不明显,近窄壁侧温度中心在侧孔倾角增大至18 o时位置向水口方向移动明显.
65.不同控流装置对中间包流场优化影响的数值模拟
- JIN Ye-lei;金业磊;JIN Yan;金焱;FENG Xue-wu;冯学武;CHANG Zheng-sheng;常正昇;LUO Xiao;罗霄;YUAN Hui;袁辉;YE Chen;叶琛
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：通过数值模拟的方法,对安装不同控流装置的中间包内流场进行研究,计算钢液在中间包的平均停留时间(RTD).结果表明:有控流装置的中间包内钢液的滞留时间较空包内钢液的滞留时间长.不同控流装置对钢液流动行为的影响不尽相同.多种控流装置的合理搭配可起到最优化的效果.
66.六流中间包八孔挡墙结构优化物理模拟研究
- Zhang Shaoyong;张少勇;WANG Yue;王月;MENG Fantong;孟凡童;LI Sheng-li;李胜利;LIU Hai-xiao;刘海啸;AI Xingang;艾新港
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：多流中间包挡墙结构优化设计有助于更好的实现各项冶金冶金功能,本文针对设计的八孔挡墙通过水力学模型进行正交模拟实验.实验表明,影响六流中间包流场的导流孔的主次因素顺序为:导流孔孔径＞导流孔高度＞导流孔倾角.导流孔高度为200mm、倾角为30°、孔径为20mm时流场最优.
67.燃高炉煤气富氧燃烧器的数值模拟
- ZHANG Zhong-yu;张中禹;FENG Liang-hua;冯亮花;LIU guang-long;刘广龙;LIANG Hui-kun;梁慧坤
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：本文基于燃烧理论,以高炉煤气为燃料,通过燃烧计算,选定蜗壳式旋流配风器,设计一种适合高炉煤气等低热值煤气的燃烧器.用Fluent软件进行燃烧过程的数值模拟计算.模拟结果表明,使用30％左右的富氧空气和煤气预热300℃时,燃烧温度提高,火焰中高温区面积增大,燃烧效果及经济效益最佳.
68.含铁粉尘碳酸化反应随机孔隙模型构建与解析
- LIU Wen-hui;刘文会;LIU Shi-meng;刘诗梦;HU Chang-qing;胡长庆
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：通过热重实验得到不同条件下,含铁粉尘碳酸化球团转化率与时间关系,并测定产物的平均孔径、比表面积等参数,由此构建随机孔隙模型,分析结构参数和无量纲模数对转化率和反应速率的影响.结果表明,结构参数ω增加,转化率提高;当ω=3.51时,反应速率为最大值;初始比表面积s0存在最佳值,高于该最佳值时,转化率逐渐降低;齐勒模数(ψ)、施密特数Sh增加,转化率提高;毕涡数β增加,转化率下降.
69.超声波功率对流场的影响
- Yu Changhong;于长鸿;Shen Minggang;沈明钢;Kang Shumei;亢淑梅;杨晨
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：以150t钢包为研究对象,通过数值模拟和水模实验研究改变超声波功率对于流场的影响.通过研究表明:随着功率的升高,超声波对于流场的搅拌作用不断增强,空化作用不断增强,能有效的去除钢液中的气体和夹杂物,改善钢液质量.
70.基于熔体结构及神经网络的高炉渣预报模型
- 李洪玮;杜申;闫炳基;万康;王金悦;国宏伟
- 《2015年（第十九届）冶金反应工程学术会议》 | 2015年
摘要：随着高炉炼铁工艺的发展,熔渣流动行为对改善炼铁工艺过程发挥着至关重要的作用.针对高炉炉渣粘度预测问题,本文基于新的硅酸盐熔体结构理论,将神经网络方法应用在炉渣粘度预测上,以表征炉渣结构的九个氧作为输入层,炉渣粘度作为输出层,建立了基于神经网络的炉渣粘度预报模型;通过验算得出,最优网络拓扑结构为9×6×1,其平均预测误差9.89％,平均数值偏差0.046Pa·s;对比基于四元渣系得到的模型的计算结果可得出,通过炉渣结构的研究来进行的炉渣粘度预测更加准确.