COREX流程优化试验研究

通过热模拟试验研究了ＣＯＲＥＸ竖炉气体利用率与还原条件的关系及工业竖炉可达到的气体利用率极限．研究了熔炼煤耗与还原参数的内在联系及达到最低能耗的优化条件．结果表明，竖炉气体利用率受热力学和动力学混合控制，最高值约为５０％左右．全流程最低能耗与熔炼煤性质有关．使用发热值为２９ｋＪｇ－１的２号熔炼煤时，最低煤耗为６２４ｋｇ，净能耗为２．０５４×１０７Ｊ．     

介质阻挡放电击穿场强影响因素的研究

为降低气体的击穿场强,分析了影响气体放电时起始击穿场强的因素.试验研究了不同气体、气压、电源频率及气体流速对介质阻挡放电的击穿电压的影响.试验结果表明:气压越低气体的击穿场强越低,电源频率对击穿场强影响不大,流速对击穿场强的影响程度跟气体种类有关.气体种类、气压、频率和气体流速等因素综合影响了放电特性.     

天然气还原热解硫酸镁制备高纯氧化镁

利用盐湖氯化镁和硫酸制备七水硫酸镁,将七水硫酸镁脱水得到无水硫酸镁.采用天然气还原热解无水硫酸镁得到高纯氧化镁.通过单因素实验考察了还原热解温度、热解时间、硫酸镁的粒径和天然气气体流量对硫酸镁转化率的影响,通过正交试验优化了还原热解的条件.采用X射线衍射和扫描电镜对还原热解产物进行分析和表征.氧化镁的最佳制备条件:热解温度为1000℃,热解时间为30 min,硫酸镁粒径为75μm,天然气气体流量为25 mL·min-1.温度是影响硫酸镁转化率的主要因素.在最佳制备条件下,硫酸镁的转化率达到99.27％,氧化镁的纯度达到99.5％,制取的氧化镁单分子均匀,表面为多孔蓬松,具有高比表面积.     

退役锂电池电解液高效热解气化与选择性提锂研究

提出一种退役锂电池电解液高效热解气化和热解气还原正极材料-水浸提取锂的新方法,考察热解温度、氮气流速对电解液气化率的影响规律,研究电解液/正极材料质量比对锂的提取效果的影响。研究结果表明：在热解温度为650℃、氮气流速为35 mL/min、保温时间为30 min条件下,电解液热解气化率高达96.38%,电解液主要转化为一氧化碳、甲烷、氢气、二氧化碳等气体。在质量比为1:0.1、还原温度为650℃、氮气流速为35 mL/min、还原时间为30 min条件下,仅锂元素被高效提取,提取率达到98.93%。本工作同步实现了电解液高效资源转化和正极材料中锂的高效选择性提取,为退役锂电池资源循环利用开辟了新思路。     

加煤铬铁矿粉流化床流化性质和还原行为

探讨了粉状铬铁矿在流化床内的流化性质、还原过程和加煤条件。通过实验,得到流化过程中煤粉与铬铁矿粉的相对分布规律,给出使煤粉沿流化床高度方向较均匀分布的条件,测试了流化还原气组成、空塔流速、外配煤量、还原时间及还原温度等因素对铬铁矿粉化还原的影响规律。给出还原条件局部优化结果。     

同煤集团煤气厂提高脱硫剂效率的工艺控制

本文讨论了诸如脱硫剂水分、气体的流速、煤气的入箱温度等工艺条件对我厂脱硫剂效率的影响及效益分析。     

还原气氛对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响

采用热态可视流化床装置研究了973～1173 K不同气氛条件对流态化还原铁矿粉黏结失流的影响.研究发现,一定表观气速条件下温度和还原气氛组成对失流时铁矿粉的金属化率影响不大,而失流时颗粒微观形态受还原气种类和温度的影响较显著,但还原气体积分数对形态的影响较小.此外,流化时间随着还原气体积分数的增大而逐渐缩矩,并通过线性拟合得到了不同温度时二者间的数学关系式.     

直接还原竖炉氢气利用率的数值分析及优化

在氢气直接还原铁竖炉内氢气的利用率较低,故在竖炉上部增加吹氧装置来实现炉内物理能和化学能的最佳利用,提高氢气利用率。通过计算流体力学软件模拟氢气竖炉和吹氧竖炉还原段的温度场、气体分布,计算出炉内能量的消耗。结果表明,在还原段上部7 m处吹氧,每还原出1 t铁的吹氧量为26.78 Nm3,吹氧竖炉与氢气竖炉相比:氢气利用率提高33.43%,氢气用量减少22.08%,炉顶气还原势降低61.84%,能耗减少14.72%,吹氧周围及上部炉料温度有所升高。     

硼铁矿石固相还原动力学

用热重法研究了硼铁矿石氢气还原动力学。氢气流量600ml/min,温度600～1000℃。实验结果表明,矿石结构、孔隙度和颗粒的大小对还原率有明显的影响。单一方向还原实验表明,气体在产物层孔隙的扩散对还原速度影响显著,是还原的控制步骤。将实验数据用TURK-DOGAN内扩散速度方程处理,求出H_2-H_2O气体在产物层孔隙中有效扩散系数D_o值随还原温度下降而明显减小。     

煤造气制备碳化铁过程中压力的影响

研究了CO+CO2、CO-CO2-H2系气体压力对还原度、金属化率、碳化铁率的影响,通过实验研究得到:提高压力加速了还原、析碳和渗碳反应.温度700℃、反应时间180min、气体成分80%CO+20%CO2,压力0.2 MPa条件下,产物的还原度、金属化率和碳化铁率均超过了60%;相同温度、反应时间条件下,气体成分为75%CO+25%CO2,压力为0.48MPa产物的三个指标都超过了85%.氢气有促进还原和抑制析碳的双重作用.     

基于控制的稀薄燃烧汽油机进气模型

提高电控汽油机空燃比控制精度是改善发动机燃油经济性、动力性和降低尾气污染的关键环节.针对稀薄燃烧汽油机的工作原理及其排放控制要求,提出了改进的基于发动机物理模型的稀薄燃烧汽油机空燃比的控制方案.对方案中稀薄燃烧汽油机进气模型进行了详细描述,利用自行研制的发动机电控系统,采用最小二乘法对模型的主要参数进行辨识,并对影响模型参数的主要因素进行了简要分析.结果表明,进气管时间常数是发动机转速和节气门开度的函数,节气门开度越大,时间常数越小.     

新疆油气管道主要风沙灾害及其风险管理

针对新疆沙漠地区天然气管道风沙灾害现状,分析了管道沙害的基本形式和致灾机理,并根据风沙流运动的基本特点,经回归推导了新疆沙漠地区不同风速、不同沙丘位置的油气管道覆土风蚀速度与气流流速的相关方程,为油气管道风沙灾害风险评估和安全管理提供了可借鉴的科学依据.     

基于三级数法的高耸结构弛振分析

应用三级数法求解横风向的弛振的非线性运动微分方程,得到了三维结构的简明的稳态响应和临界风速表达式.从理论上阐述了可能发生弛振的关键因素:即升力线斜率为较大的负值,也就是只有非流线形的剖面,形成气流分离的结构才可能出现.形成不稳定的充分条件是结构的质量轻、刚度小、阻尼小、或是高度(长度)大、长细比大.非线性速度平方项不影响临界风速值,但它使弛振的稳态响应加大,使频率减小,临界风速只取决于速度的一次项.而且弛振响应在最初的几分钟也几乎完全取决于速度的一次项.算例表明,该方法是有效的,可以很方便的应用到工程实际当中.     

H型垂直轴风力机远场尾流特性研究

基于非定常CFD数值模拟方法,采用FLUENT软件对H型垂直轴风力机的流场进行模拟,并分析尖速比和叶片数对远场尾流特性的影响规律。结果表明:风轮在运转过程中的空气流动近似于圆柱绕流,绕流和旋转对尾流两侧风速具有增大作用,增大的风速不断汇入到尾流中,有助于尾流风速恢复;随着尖速比的增大或叶片数的增多,远场尾流形成卡门涡街,尾流风速呈周期性上下波动分布;在风电场中风力机组的排布应根据不同的尾流特性,采取不同的布置方案。     

天然气再燃低NOx技术的冷模试验分析

在一个几何比例为1：12．5的220t／h切向燃烧深粉锅炉冷模试验台上,通过喷入不同温度的气流并测量炉内温度场,模拟了不同喷射方式和喷射流量时的再燃气体、燃烬气流与主气流之间的混合特性。试验结果表明,前后墙方向喷出的再燃气流与主气流之间形成了快速互均匀的混合,但主燃烧区空气动力场变化较大;切向喷出的再燃气流更适合于切圆燃烧深粉锅炉;四角切向喷入燃烬风对燃烬有利。本文还对再燃气流的喷射量、喷射位置对混合效果的影响,进行了讨论。     

Reduction of 1-3 mm iron ore by H2 in a fluidized bed

The reduction of 1-3 mm fine powder of iron ore by H₂ was conducted in a lab-fabricated kg class high temperature fluidized bed. The results show that the differential pressure in the fluidized bed, which has small fluctuation with time, increases with the increase of gas flowing velocity. The utilization ratio of gas decreases when the reaction lasts longer time indicating that the reaction is faster at the beginning of reduction and becomes slower in the latter process. The higher the reaction temperature is, the higher the utilization ratio of gas is, but the difference of utilization ratio among the different temperatures becomes smaller with time. The utilization ratio of gas and the metallization ratio can reach 9% and 84% respectively at 750℃ for 20 min, which shows the reduction reaction by H₂ is very fast. The increase of metallization ratio with gas velocity performs quite good linearity, which shows that a higher velocity of reducing gas can be used to improve the productivity of the reactor when H₂ is used as reducing gas. With the increase of charge height, the metallization ratio decreases, but the utilization ratio of gas increases. The reaction temperature can be reduced to 700-750℃ from 800-850℃ when H₂ is used as reducing gas.     

低渗透油藏超临界二氧化碳泡沫封堵实验研究

针对腰英台油田某区块微裂缝发育,前期CO2驱试验区气窜严重的特点,通过实验对超临界CO2泡沫封堵注入方式、注入速度、气液比以及发泡剂浓度进行优化。实验结果表明:不同注入方式下的超临界CO2泡沫阻力因子变化较大,气液同时注入更有利于提高超临界CO2泡沫封堵效果;同时,气液比、注入速度与发泡剂浓度对超临界CO2泡沫封堵效果均有显著影响,优选注入速度为0.7 mL/min,气液比为1∶1,发泡剂浓度为0.5%。     

矿井总风量的微机控制和节能效果

本文提出一种新的矿井总风量自动调节系统。此系统系用一种电容变送器,将风量变送为电流和电压,根据风量的测量结果和给定值,微机发出控制信号,可控硅串级调速系统控制绕线式异步电动机的转速,主扇风机的转速,随着绕线式异步电动机转速的变化而变化,扇风机转速的变化导致了风量的调节。此系统与通过风门来调节风量的传统调节方法相比,不仅实现了风量的自动调节,而且可节约电能和降低噪音。     

直喷式柴油机缸内气体辐射传热的研究

在一台直喷式柴油机上实测了气缸内辐射和火焰辐射热流量，在此基础上，研究了气缸内气体辐射传热及其随负荷和转速变化的规律，分析了气体辐射热流量占气缸内辐射热流量和总热流量的比例随负荷和转速变化的规律．研究表明：气体辐射热流量随负荷的增加而增大，随转速的升高而减小；气体辐射热流量约占辐射热流量的15％～30％左右，此比例随负荷的减小、转速的升高而增大；气体辐射热流量约占气缸内总热流量的3%～5％左右，此比例随着负荷及转速的增加而减小．     

磨削区气流运动特性仿真与实验研究

在对磨削区气流运动特性研究的基础上,应用FLUENT仿真软件建立磨削区有限元模型,仿真计算不同工作条件下磨削区气流的压力及速度分布特性.结合磨削加工实验,研究磨削区气流运动对工件表面完整性的影响并对仿真结果进行验证.研究结果表明,磨削区气流运动会阻碍磨削液有效进入磨削区.当磨削液喷入方位接近砂轮与气流运动的速度同向区时,可提高工件表面质量,磨削液的利用效果好,磨削过程绿色度得到提高.