添加剂对褐铁矿煤基直接还原强化作用研究

利用热重分析法探索了碳酸钠、硼砂和氟化钙3种添加剂对褐铁矿煤基直接还原行为的影响。结果表明,3种添加剂都能使褐铁矿球团在还原过程中失重率增加;3种添加剂都可以降低褐铁矿球团达到最大反应速率时的温度,最低温度依次为984 ℃、964 ℃和986 ℃;硼砂使得褐铁矿球团最大反应速率提高显著,提高幅度为0.29%/min,碳酸钠和氟化钙为0.1%/min和0.06%/min,硼砂的还原效果最优。3种添加剂的强化还原机理为:碳酸钠可以增强碳的气化反应以及产生碱金属效应;硼砂有助于还原过程中原子的传输;氟化钙改善还原动力学条件,促进离子间的相互扩散。     

热浸镀锌锌锅中锌液流动的数值模拟

根据包钢薄板厂热镀锌锅的结构和操作工艺参数,采用Fluent软件,建立了热镀锌锅的三维模型,在不考虑锌锅锅壁与锅底的厚度和炉鼻以及气刀对锌液流动影响的情况下,对热镀锌锅内锌液的流动进行了计算。模拟结果表明：钢带拉速是锌液运动的主动力,宏观上锌液的速度正比于钢带拉速;钢带宽度影响着锌锅内漩涡的大小和位置,进而影响着锌液的整体流动状态;感应加热器的功率变化只对其附近区域锌液的流动有影响。     

内蒙古某尾矿回收稀土实验及吸附动力学研究

以内蒙古某尾矿为研究对象,对其进行了工艺矿物学研究,工艺矿物学分析结果表明：原料中REO含量为6.2%,稀土矿物主要为氟碳铈和独居石,还含有少量的氟碳钙铈矿和黄河矿等,粒度在-25μm占比62.9%,粒度较细。脉石矿物主要为萤石、辉石、闪石等。以矿物学分析结果为基础进行回收稀土的实验研究,通过吸附动力学拟合计算,表明P8捕收能力强,适当用量可完全使氟碳铈矿上浮。在浮选实验中采用羟肟酸类捕收剂P8、水玻璃作为抑制剂、FM-132作为起泡剂;经一粗两精闭路流程,可获得品位(REO)51.85%,回收率(REO)79.12%的稀土精矿,实现了稀土资源的高效回收利用。     

液滴撞击热钢板表面的Leidenfrost现象及其铺展特性

本文对液滴撞击热钢板表面形变特性进行了实验研究.根据压电共振理论设计液滴发生器制取液滴,高速摄像机记录液滴撞击热钢板的行为并用IPP软件进行图像处理.实验结果表明：表面温度在300℃以上时液滴撞击会发生leidenfrost现象,钢板与液滴接触气化冲力是影响液滴leiden frost现象的重要因素;表面温度对液滴铺展时间影响较小,对液滴收缩反弹形态变化影响较大;液滴最大铺展因子随着韦伯数的增大而增大.     

高铁煤泥直接还原铁精矿粉研究

采用煤泥还原白云鄂博铁精矿粉,研究了配碳比、还原时间、还原温度对铁精矿粉金属化率的影响。实验结果表明:煤泥还原铁精矿粉的最佳实验条件为:配碳比1.2、还原温度1 250℃、还原时间30 min,此条件下金属化率达87.74%。该工艺可实现煤泥的高效清洁利用。     

含铌铁水中碳和硅的氧化规律

 为了研究铌在铁水吹氧冶炼过程中的氧化规律，在中频炉内进行了加入碱度分别为0.538和1.5的CaO-SiO2-Al2O3系造渣剂和不加渣的含铌铁水底吹氧气的冶炼试验。铁水温度为1 550 ℃时，研究了含铌铁水中硅、碳和铌的氧化规律，并利用FactSage软件进行了不同温度与不同碱度的造渣剂和无渣氧化铁水中各元素的热力学平衡计算。结果表明，高温吹炼使铁水中的碳优先于铁水中的硅氧化，而低温吹炼则促进铁水中硅优先于碳氧化；降低造渣剂碱度促进铁水中碳氧化、抑制硅氧化，碳和硅的氧化转化温度为1 490 ℃；在吹氧冶炼终点，加入碱度为1.5的造渣剂，铁水中硅质量分数下降到0.138%时，铌开始氧化减少，而加入碱度为0.538的造渣剂，铁水中碳质量分数下降到0.61%，硅质量分数升高到0.56%，铌质量分数不变，因此含铌铁水可通过加入低碱度造渣剂高温吹氧冶炼为含铌钢水。     

电解水过程中微电极制备研究进展

电解水过程中产生的气泡会影响电解槽的稳定运行,了解气泡的成核、生长和脱离的规律是对气泡进行有效管理的前提。气泡生长是一个通过相界面的传质过程,从单气泡尺度模拟其演化行为,可以帮助深入理解电极表面气液传质过程,以及气泡的生成对局部流场和浓度场的影响关系,从而实现控制电解槽稳定运行、降低能耗以及提高电流效率等目的。实现单气泡生长行为的可视化,微电极的制备是必不可少的,微电极能够稳定且呈周期性的产生单个气泡。目前制备微电极的方法主要为铂丝嵌入环氧树脂法、光刻和电化学共沉积法、纳米盘电极法和印刷电路板法等,本文对这几种微电极制备方法的研究现状进行了阐述分析,不同学者制备微电极的实验结论存在差异,需要实验进行验证;目前微电极制备技术仍然无法对气泡的成核阶段进行可视化研究。未来,研究在电化学控制下气泡成核过程的可视化,并使用更快的电化学仪器来研究气泡的成核动力学将是重点。     

罐式还原的数值模拟

本文建立反应罐径向一维非稳态数学模型,它包括多孔介质热量传递方程、多孔介质质量传递方程、多相化学反应速率方程和理想气体状态方程,利用该模型对整个实验过程进行模拟.通过实验数据和模拟数据的比较,可以得出该模型能较准确的描述反应罐直接还原的实验过程,得出半焦层中碳的化学反应热与导热量属于一个数量级,化学反应与多孔介质传热共同决定了还原反应速率.靠近半焦粉层的铁矿还原度较高,而靠近铁矿层中心其还原度较低,呈现U字分布.     

连铸二冷气雾射流特性研究

通过对钢厂连铸二冷区使用的某喷嘴进行流动特性试验,探讨喷射角度、水量分布、雾滴粒径分布等对其的影响,为进一步研究二次冷却的传热机理、二次冷却的配水制度以及二次冷却喷嘴的最佳排布方式等奠定了基础.     

高温空气介质下U71Mn钢氧化动力学实验研究

为了研究重轨钢(U71Mn)在空气介质下高温氧化动力学规律,对其在900～1 300℃之间进行了5组恒温50min的氧化实验,分别绘制了在这些温度下的氧化增重曲线,并计算出了不同实验温度下该钢种的氧化动力学速率.结果表明,重轨钢在900～1300℃时氧化动力学曲线遵守直线规律.