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国家自然科学基金(51134008): 作品数：44 被引量：176H指数：8; 相关作者：张建良王静松薛庆国佘雪峰左海滨更多>>; 相关机构：北京科技大学河北天宇高科冶金铸造有限公司中国科学院过程工程研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>; 相关领域：冶金工程理学一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>

氧气高炉循环煤气加热过程中的析碳行为被引量：4: 2014年; 以氧气高炉循环煤气加热工艺为背景,在实验室条件下研究了CO和H2体积分数较高的煤气加热时的析碳行为。实验结果表明,温度和CO2体积分数是影响析碳反应的重要因素。在300-700℃范围内,当温度低于500℃时,析碳反应速度随温度的升高而增加；当高于此温度时,反应速度随温度的升高而下降。析碳反应包括CO分解析碳反应以及CO和H2的混合析碳反应。对比热力学理论与实验现象分析了析碳过程中以上两个反应可能起到的作用。采用扫描电镜,从微观结构上观察了500~700℃时加热过程中析出碳的形态并研究了析碳行为。另外,随着CO2体积分数的增加,析碳反应速率逐渐降低。在500℃和600℃时,CO2体积分数的增加对析碳行为有较大抑制作用,尤其在500℃时这种抑制作用更加明显。; 刘锦周薛庆国张仕洋佘雪峰王静松; 关键词：炼铁高炉煤气微观结构

基于TwoStep算法的国丰1号高炉操作炉型聚类分析与应用被引量：6: 2013年; 以国丰1号高炉为平台,将数据挖掘技术运用到操作炉型管理中,采用数据挖掘中的TwoStep算法,对高炉炉身冷却壁热电偶温度值进行聚类分析,研究了操作炉型变化与高炉生产指标之间的对应关系,总结出与透气性指数相关的炉型变化的部分规律,并以国丰1号高炉2012年11月实际生产数据为例,对聚类分析结果应用情况进行在线监测。实践证明,聚类分析结果可以有效监控炉型变化,对炉况监测提供了可靠信息。; 曹英杰张建良国宏伟杜申白俊丽; 关键词：操作炉型聚类分析在线监测

氧气高炉炉身喷吹煤气在炉内的分布被引量：1: 2014年; 通过二维冷态物理模型对氧气高炉炉身喷吹煤气在炉内分布进行了实验研究,分别研究了炉身煤气总量、辅助风口直径以及炉身喷吹煤气量与炉身煤气总量之比对炉身喷吹煤气在炉内分布的影响.结果表明,炉身喷吹煤气量与炉身煤气总量之比对炉身喷吹煤气在炉身分布起决定性作用,而炉身煤气总量和辅助风口直径的影响较小.同时,在炉身煤气上升过程中涡流扩散效应的影响也较小.通过对根据实验数据绘制的炉身等浓度分布图进行研究发现,炉身煤气分布主要分为两个不同的区域,一个是炉身喷吹煤气主流区,另一个是从高炉下部产生的上升煤气主流区.在炉身等浓度分布图的基础上通过回归分析的方法推导出炉身喷吹水平喷吹煤气的渗透公式.此外,辅助风口被安装在炉身下部有利于铁矿石在炉身的间接还原.; 刘锦周薛庆国佘雪峰王静松; 关键词：炼铁高炉喷吹煤气

Fe_2O_3催化煤粉燃烧的动力学被引量：15: 2013年; 采用WCT-2C型微机热重分析天平以及非等温燃烧的方法对汉阳煤的燃烧特性及其反应动力学参数进行详细分析。研究了不同Fe2O3配比对试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等的影响,计算出煤粉燃烧反应的动力学参数活化能Ea。试验结果表明:试样燃烧的的活化能呈现"V"形,Fe2O3配比为3%(质量分数,下同)时催化作用最明显,超过3%后随着配比的增加催化作用减弱。; 白亚楠张建良苏步新国宏伟闫炳基; 关键词：煤粉热重分析动力学

Pulverized Coal Combustion of Nitrogen Free Blast Furnace被引量：6: 2013年; The efficiency of coal combustion is an important factor for the blast furnace process.The influence of low xO/xC on coal combustion performance under nitrogen free blast furnace condition was researched through the self-developed pulverized coal burning device.The results show that the coal combustion rate reduces with xO/xC decreasing,and the combustion rate of bituminous coal is higher than that of anthracite.The coal combustion rate ascends with the rise of volatile matter,but when volatile matter of pulverized coal is more than 18%,the combustion rates will not increase correspondingly.Small amount of CaCO3 and CO2 additions can promote coal combustion,and the effect of CaCO3 is more apparent,which can increase the pulverized coal combustion rate by 15%-18% or so.; ZHANG Jian-liangWANG Guang-weiSHAO Jiu-gangCHEN Yong-xingYANG Tian-jun

氧气高炉喷吹焦炉煤气数学模型被引量：14: 2017年; 为降低氧气高炉炼铁流程中循环煤气脱除CO_2及煤气预热成本,提出了氧气高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程,并建立了新流程能质平衡数学模型,应用该模型分别对传统高炉、传统高炉喷吹焦炉煤气、氧气高炉(鼓风氧体积分数为30%、40%、50%、100%)喷吹焦炉煤气炼铁流程主要技术参数进行计算并对比。结果表明,传统高炉喷吹少量焦炉煤气(30 m^3/t)可降低燃料比13 kg/t,焦炉煤气置换焦炭的置换比为0.433 kg/m^3,但是对其他参数影响不大。氧气高炉喷吹焦炉煤气流程随着富氧率提高,炉内还原势提高,CO和氢利用率下降,炉内存在还原剂表观过剩,非全氧鼓风条件下炉内没有发生氮气富集。新流程外供煤气总热值为3 000 MJ/t左右,与传统高炉相比变化不大,对现有钢铁联合企业煤气供需平衡影响较小。全氧高炉喷吹焦炉煤气炼铁流程相较于目前的高炉炼铁流程可节焦43%,增煤33%,总燃料比降低20%。; 董择上薛庆国左海滨佘雪峰王广王静松; 关键词：数学模型工艺参数

不同工况下各种材质高炉冷却壁温度场数值模拟被引量：13: 2014年; 建立高炉冷却壁稳态传热模型,模拟球墨铸铁、铸钢和铜3种材质的冷却壁在热面镶砖、裸露和挂渣等工况下的温度场分布。结果表明,相同工况条件下,铜冷却壁导热性能优于铸钢冷却壁导热性能,铸钢冷却壁导热性能优于球墨铸铁冷却壁导热性能;铸钢冷却壁热面温度远低于球墨铸铁冷却壁热面温度;渣皮的存在,对冷却壁体起温度降低和保护作用,从而延长冷却器及高炉寿命。; 左海滨洪军张建良李峰光沈猛铁金艳; 关键词：高炉铸钢冷却壁铜冷却壁温度场

高炉炼铁中含钛炉渣对Al_2O_3陶瓷杯的侵蚀行为被引量：1: 2013年; 为了提高高炉含钛物料护炉的效果,以现场含钛高炉渣和人工合成含钛炉渣为原料,通过静态坩埚抗渣试验,利用钙平衡法计算渣量的变化,就温度、反应时间、二元碱度等因素对Al2O3陶瓷杯侵蚀的影响及侵蚀机理进行研究。结果表明,提高温度、延长反应时间,含钛炉渣对Al2O3陶瓷杯的侵蚀加剧;增加炉渣二元碱度,侵蚀减缓。含钛炉渣对Al2O3陶瓷杯侵蚀的机理为:在高温熔融状态下,炉渣中的CaO和SiO2会与陶瓷杯原砖层的Al2O3发生反应,生成CA6、C2AS和CAS2等矿物并不断溶入炉渣中,从而使陶瓷杯不断受到侵蚀。在陶瓷杯原砖层附近形成更多的MA和CA2等高熔点矿物,会增大炉渣黏度,进而减缓炉渣对陶瓷杯侵蚀。; 韦勐方张建良毛瑞赵永彬; 关键词：含钛炉渣

随机孔模型应用于煤焦燃烧的动力学研究被引量：4: 2014年; 采用热重法研究煤焦在变温和等温条件下的燃烧过程,分析升温速率和温度对煤焦燃烧行为的影响,用随机孔模型(RPM)研究煤焦的燃烧失重过程,得到了煤焦燃烧变温和等温动力学方程.实验结果表明,变温实验中,随着升温速率的增加,煤焦燃烧的失重曲线向高温方向移动,最大燃烧速率增加,升温速率由5℃/min增加到20℃/min时,最大燃烧速率由3.2%/min增加到11.3%/min;等温实验中,随着燃烧温度的提高,煤焦最大燃烧速率增加,燃烧温度由510℃增加到630℃时,最大燃烧速率由2.1%/min增加到8.3%/min,煤焦燃烧性能得到改善.动力学计算结果表明,RPM能较好描述煤焦变温和等温燃烧过程中煤焦转化率与温度和时间的关系,煤焦变温和等温燃烧的表观活化能分别为84.27和64.16 kJ/mol.; 邵久刚张建良王广伟左海滨; 关键词：煤焦动力学模型

甲烷还原氧化球团过程中的渗碳行为: 2016年; 通过固定床热重反应器,利用X线衍射(XRD)、热重(TG)以及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等分析方法,研究纯CH_4气体还原球团过程中的渗碳行为。研究结果表明:甲烷还原铁氧化物依靠其裂化产生的H_2与吸附碳;CH_4还原5 min时,金属铁相产生,但由于吸附碳参与还原反应,故基本不存在积碳,由于金属铁层在球团颗粒表面逐渐增厚以及铁碳固溶体颗粒中碳质量分数逐渐增加,阻碍吸附碳的还原并抑制碳向固溶体颗粒内的进一步扩散,故积碳在还原5 min后出现,20 min后浮士体相消失且吸附碳质量分数逐渐增加;反应初期吸附碳对还原速率有一定促进作用,但当吸附碳大量沉积时,则阻碍还原气H_2与还原产物H_2O与CO的扩散,降低CH_4还原速率。; 王振阳张建良邢相栋刘征建刘兴乐; 关键词：甲烷球团渗碳微观结构

国家自然科学基金(51134008)

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