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碳热FeO反应过程的控速环节分析

钢铁研究学报 2020年第2期32卷 111-116页

作者：郭培民董亚锋孔令兵王磊钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

为了探讨煤基还原FeO在试验过程可能出现的控速环节,分多种条件进行了理论计算及分析。在不考虑传热条件下(加热方向物料很薄时),同一种还原剂在不同的温度段表现出不同的控速环节。气煤作为还原剂时,1 273 K以下碳的气化反应为控速环节... 详细信息

为了探讨煤基还原FeO在试验过程可能出现的控速环节,分多种条件进行了理论计算及分析。在不考虑传热条件下(加热方向物料很薄时),同一种还原剂在不同的温度段表现出不同的控速环节。气煤作为还原剂时,1 273 K以下碳的气化反应为控速环节,1 273~1 523 K为混合控速;温度超过1 523 K,则CO还原FeO转为反应的控速环节。不同煤种在同一温度下,可能表现出不同的控速环节。如1 373 K,气煤作为还原剂时,碳气化与FeO间接还原混合控速,而兰炭作为还原剂时,碳气化为控速环节。煤粉粒度与FeO粒度之比不同会使控速环节发生变化。如果物料厚度小于1 mm,则可忽略传热影响;如果物料厚度不小于4 mm,则传热将成为限制性环节;如果试验时的物料厚度介于两者之间,就有可能出现传热与反应混合控速情况。

关键词：碳热还原氧化铁气基还原气化反应控速环节传热

高炉煤气净化提质利用技术现状及未来发展趋势

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钢铁研究学报 2020年第7期32卷 525-531页

作者：郭玉华钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的重要二次能源,随着环保要求的日益严苛和相关资源化利用技术的进步,高炉煤气的利用方式也不断发生变化。从高炉煤气的副产与利用现状出发,详细分析了煤气中的各种有害气体的来源与产生途径,梳理比较... 详细信息

高炉煤气是高炉炼铁生产过程中副产的重要二次能源,随着环保要求的日益严苛和相关资源化利用技术的进步,高炉煤气的利用方式也不断发生变化。从高炉煤气的副产与利用现状出发,详细分析了煤气中的各种有害气体的来源与产生途径,梳理比较了高炉煤气精脱硫与除酸工艺技术路线,总结了高炉煤气CO2捕获封存与利用的技术发展方向以及高炉煤气分离提纯CO作为化工生产原料的技术现状与发展趋势。结合分析结果,提出了高炉煤气多种有害成分协同治理,分离提取有价成分作为化工生产原料是符合中国能源结构和工业现状的发展道路。

关键词：高炉煤气脱硫除酸碳减排钢化联产

平面流铸法制备非晶带材过程中气流边界层影响熔潭行为的数值模拟研究

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热加工工艺 2018年第5期47卷 88-92,95页

作者：仇灏刘雨刘和平钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室

基于连续性方程、动量方程、能量方程和VOF模型建立了平面流铸法制备非晶带材过程中的流动、传热和凝固模型,研究了非晶熔潭周围的气流边界层对非晶熔体流动、热量传递和凝固行为的影响。结果表明：气流边界层在熔潭形成过程中的不同时... 详细信息

基于连续性方程、动量方程、能量方程和VOF模型建立了平面流铸法制备非晶带材过程中的流动、传热和凝固模型,研究了非晶熔潭周围的气流边界层对非晶熔体流动、热量传递和凝固行为的影响。结果表明：气流边界层在熔潭形成过程中的不同时刻均会对熔潭行为产生影响。在距离辊面0.1 mm区域,气流冲击熔潭上弯月面的非晶熔体,并在下弯月面的熔潭侧部形成漩涡,影响非晶带材边部的等温线分布,降低非晶带材的边部质量。

关键词：非晶带材平面流铸法数值模拟气流边界层

铬、钼对耐候钢熔敷金属耐蚀性能和力学性能的影响

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焊接学报 2014年第6期35卷 44-48,115页

作者：肖晓明彭云田志凌钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

通过周浸加速腐蚀试验、锈层微观分析、电化学等方法,研究了铬和钼对耐候钢熔敷金属耐蚀性能和力学性能的影响.结果表明,熔敷金属中铬、钼含量增加,其耐蚀性能提高.钼对耐蚀性的提升优于铬.铬、钼分别以Cr2O3,FexCr3-xO4,MnFexCr2-xO4,M... 详细信息

通过周浸加速腐蚀试验、锈层微观分析、电化学等方法,研究了铬和钼对耐候钢熔敷金属耐蚀性能和力学性能的影响.结果表明,熔敷金属中铬、钼含量增加,其耐蚀性能提高.钼对耐蚀性的提升优于铬.铬、钼分别以Cr2O3,FexCr3-xO4,MnFexCr2-xO4,Mn1-xFexCr2O4,NiFexCr2-xO4和MoO3形式富集于锈层中,提高锈层致密性,抑制阳极溶解,增强锈层对基体的保护作用,从而提高熔敷金属的耐蚀性能.铬、钼含量增加,熔敷金属强度上升,冲击韧性明显下降.同时,熔敷金属中M-A组元和粒状贝氏体含量增加,针状铁素体含量降低.组织差异是造成熔敷金属强度升高、韧性降低的主要原因.

关键词：耐候钢熔敷金属耐蚀性力学性能

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还原气氛下渣-锍两相平衡反应

钢铁研究学报 2017年第4期29卷 266-271页

作者：张俊何鹏沈鹏飞高建军王锋钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

通过考察还原气氛下熔渣与锍相之间的平衡情况,研究了渣-锍两相反应的影响因素及机理,探讨了还原产物的分配规律。结果表明,熔渣碱度提高有利于锍相还原反应的进行,添加CaS抑制锍相的还原。由于锍相成分及密度不同出现分层现象,造成锍... 详细信息

通过考察还原气氛下熔渣与锍相之间的平衡情况,研究了渣-锍两相反应的影响因素及机理,探讨了还原产物的分配规律。结果表明,熔渣碱度提高有利于锍相还原反应的进行,添加CaS抑制锍相的还原。由于锍相成分及密度不同出现分层现象,造成锍相在熔渣中的夹杂损失。CaS与金属铁具有互斥性,当熔渣中CaS质量分数超过0.9%之后,渣相中几乎没有金属铁的存在;在选取的实验条件下,CaS在渣、锍两相的平衡分配比维持在0.5左右。

关键词：还原气氛熔渣锍 CaS

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铬含量对耐候钢熔敷金属韧性的影响

焊接学报 2014年第5期35卷 26-30,114页

作者：肖晓明彭云杨帅田志凌钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

通过拉伸、冲击试验,利用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术分析了铬含量对耐候钢熔敷金属组织和韧性的影响.结果表明,两种熔敷金属的组织均为粒状贝氏体、针状铁素体和少量板条贝氏体.两种熔敷金属冲击韧性良好.与含... 详细信息

通过拉伸、冲击试验,利用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术分析了铬含量对耐候钢熔敷金属组织和韧性的影响.结果表明,两种熔敷金属的组织均为粒状贝氏体、针状铁素体和少量板条贝氏体.两种熔敷金属冲击韧性良好.与含1.0%Cr(质量分数)熔敷金属相比,含1.41%Cr熔敷金属中粒状贝氏体含量升高,针状铁素体含量降低,屈服强度增加6%,抗拉强度增加9%,冲击吸收功降低56%.此外,含1.41%Cr熔敷金属中M-A组元含量升高、大角度晶界比例下降、平均有效晶粒尺寸增加,显微裂纹的形核几率增加,裂纹扩展阻力降低,导致其韧性降低.

关键词：耐候钢熔敷金属铬含量组织韧性

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转底炉平焰烧嘴燃烧过程的数值模拟

过程工程学报 2017年第3期17卷 512-519页

作者：刘雨仇灝刘和平钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室北京100081

分别采用涡耗散模型和非预混燃烧模型模拟烧嘴内的燃烧条件.结果表明,增加煤气喷入速度和降低空气喷入速度,C_xH_y,CO和H_2的消耗速率及CO_2和H_2O的生成速率减小,火焰长度增加.相同计算条件下,采用涡耗散模型计算的高温区域比非预混燃... 详细信息

分别采用涡耗散模型和非预混燃烧模型模拟烧嘴内的燃烧条件.结果表明,增加煤气喷入速度和降低空气喷入速度,C_xH_y,CO和H_2的消耗速率及CO_2和H_2O的生成速率减小,火焰长度增加.相同计算条件下,采用涡耗散模型计算的高温区域比非预混燃烧模型计算的高温区域集中;煤气喷入速度增加,涡耗散模型计算的回流区域减小,空气喷入速度增加,回流区域略有增加,煤气喷入速度和空气喷入速度变化对非预混燃烧模型计算的回流区域无影响.涡耗散模型预测流场分布更准确,非预混燃烧模型预测温度分布更准确.

关键词：转底炉烧嘴数值模拟涡耗散模型非预混燃烧模型

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氢基直接还原铁工艺技术对比及应用

钢铁研究学报 2023年

作者：于樾王锋齐渊洪郑艾军李洋王中华河钢集团宣钢公司钢铁研究总院有限公司先进钢铁流程及材料国家重点实验室

氢基直接还原铁工艺是一种环保、高效的钢铁生产技术，具有广阔的应用前景。在全面介绍氢基直接还原铁工艺的基础上，重点分析了氢基还原气体的成分重整工艺在冶金工业中的应用情况、优缺点和适用性，主要包括水蒸气重整、部分氧化重整... 详细信息

氢基直接还原铁工艺是一种环保、高效的钢铁生产技术，具有广阔的应用前景。在全面介绍氢基直接还原铁工艺的基础上，重点分析了氢基还原气体的成分重整工艺在冶金工业中的应用情况、优缺点和适用性，主要包括水蒸气重整、部分氧化重整、自热重整和二氧化碳重整4种重整方法。系统的探讨了中国氢基直接还原铁工艺的探索实践以及面临的机遇挑战，指出焦炉煤气自热重整制取还原气技术将在今后中国氢基直接还原铁中扮演重要角色。

关键词：重整方法天然气焦炉煤气氢基直接还原铁

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水淬高炉渣制备硅肥的研究

矿产综合利用 2019年第5期40卷 116-120页

作者：刘洋张春霞钢铁研究总院先进钢铁流程与材料国家重点实验室

硅元素被视为第四大植物营养元素。有效硅对水稻的具有重要意义,其影响水稻的生长发育、光合作用和蒸腾作用、病害防御、金属离子毒害作用等。高炉水淬渣是良好的硅肥原料,需要经过活化后可以作为硅肥使用。本文介绍了通过熔态调质对高... 详细信息

硅元素被视为第四大植物营养元素。有效硅对水稻的具有重要意义,其影响水稻的生长发育、光合作用和蒸腾作用、病害防御、金属离子毒害作用等。高炉水淬渣是良好的硅肥原料,需要经过活化后可以作为硅肥使用。本文介绍了通过熔态调质对高炉渣中有效硅进行活化的原理及方法,并且通过SEM-EDS、XRD等手段检测分析了活化后物质的矿物结构与有效硅含量的关系。获得了有效硅含量大于20%,即满足硅肥标准的物质。为高炉渣作为硅肥原料使用提供参考方法。

关键词：高炉渣活化有效硅矿物结构