唐惠庆
,
郭兴敏
,
张圣弼
,
郭占成
钢铁研究学报
分析了CO/CO2气氛下含碳球团的还原步骤,以此为基础建立了含碳球团还原动力学的微分方程组,并编制了相应的计算机程序,在验证了该数学模型准确性的基础上,对CO/CO2气氛中含碳球团的还原行为进行了计算机模拟.该模型全面考虑了FASTMET工艺条件下还原过程中的各种影响因素,模拟计算结果与文献[1]的实测结果相符合,证明用此模型可以优化含碳球团的直接还原工艺条件.
关键词:
含碳球团
,
数学模型
,
计算机模拟
王中磊
,
唐惠庆
,
郭占成
,
叶伟
,
蔡卓飞
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.05.024
以直接电解脱氧法(FFC法)电解氧化镝制取金属镝工艺为主要研究范畴.实验以烧结Dy2O3试样为阴极,高纯石墨棒为阳极,于CaCl2熔盐中电解脱氧.结合电脱氧理论系统研究了试样的成型压力、烧结温度以及烧结时间对所得阴极电解过程及产物脱氧率的影响.同时,结合对各条件下阴极片体的微观形貌的分析结果及电脱氧产物XRD谱图分析,得到了阴极制备工艺的适宜条件.实验结果表明:直接电脱氧法制备金属镝工艺是可行的,微孔阴极中的颗粒连通性好、颗粒尺寸小、孔隙率高均有利于电脱氧进行.实验得到的最佳电极制备条件为:成型压力为15 MPa、烧结温度为1200℃、烧结时间为8 h.
关键词:
镝
,
氧化镝
,
熔融盐
,
直接电脱氧
王其洪
,
邵剑华
,
林银河
,
郭占成
,
唐惠庆
钢铁研究学报
采用微型流化床-过程质谱反应分析仪进行了铁矿粉的CO还原动力学研究。结果表明：微型流化床可抑制外扩散作用,利用等温方法算出的铁矿粉还原反应的活化能为26.28kJ/mol,指前因子0.039 46s-1,证明该铁矿粉还原符合气体内扩散控制机制模型,并且采用等温动力学方法可实现反应速率常数与模型函数的分离,极大地简化了计算过程,增加了动力学参数的准确性,为铁矿粉还原动力学的研究提供了一种简单可靠的测试方法。
关键词:
微型流化床
,
铁矿粉
,
CO
,
气体还原
,
等温动力学
唐惠庆
,
毛莹
,
郭占成
,
叶树峰
钢铁研究学报
建立了折流式移动流化床内利用改质焦炉煤气进行气基粉铁矿预还原的数学模型.模型求解采用FLUENT和PHOENICS的联合求解.冷态工况的数值模拟结果和试验结果进行了比较.通过比较床层平均压降和分析气固相的流动行为,对提出的数学模型的可靠性进行了验证.利用所建立的数学模型对利用该反应器和采用改质COG(焦炉煤气)对铁矿粉预还原的工艺过程进行了热态模拟.在模拟的工况条件下,指出了反应器内分布板布置上的缺陷；反应器必须采用气体分布板振动才可以保持气固正常流动,同时保持较小的流化气速.还原气温度的整体降幅达到770K,气相还原势的利用率达到35％,矿粉的还原分数达到0.7,反映出该反应器内良好的气固换热和对还原势的利用率.该反应器在一个紧凑的结构下实现了对还原气热能和还原势的梯级利用.
关键词:
折流式移动流化床
,
焦炉煤气
,
铁矿粉
,
数值模拟
唐惠庆
,
毛莹郭占成
,
叶树峰
钢铁研究学报
建立了折流式移动流化床内利用改质焦炉煤气进行气基粉铁矿预还原的数学模型。模型求解采用FLUENT和PHOENICS的联合求解。冷态工况的数值模拟结果和试验结果进行了比较。通过比较床层平均压降和分析气固相的流动行为，对提出的数学模型的可靠性进行了验证。利用所建立的数学模型对利用该反应器和采用改质COG(焦炉煤气)对铁矿粉预还原的工艺过程进行了热态模拟。在模拟的工况条件下，指出了反应器内分布板布置上的缺陷；反应器必须采用气体分布板振动才可以保持气固正常流动，同时保持较小的流化气速。还原气温度的整体降幅达到770K，气相还原势的利用率达到35%，矿粉的还原分数达到0.7，反映出该反应器内良好的气固换热和对还原势的利用率。该反应器在一个紧凑的结构下实现了对还原气热能和还原势的梯级利用。
关键词:
折流式移动流化床
,
coke oven gas (COG)
,
iron ore fine
,
numerical simulation
赵志龙
,
唐惠庆
,
郭占成
钢铁研究学报
通过原位观察和同步热分析的方式,研究气固两相界面还原反应时金属铁析出形态、矿相结构演变过程,明确金属铁的析出形态与显微结构、黏结特性之间的关系。结果表明,CO气氛下Fe2O3还原时金属铁主要以纤维状生成的铁晶须为主,还原速率是决定这种形态差异的主要原因;在Fe2O3→Fe3O4→FeO中只会因晶格转变产生体积大小变化,且伴有裂纹和孔洞的发生,没有铁晶须生成;在FeO→Fe中出现铁晶须形核和生长,且铁晶须是100%的纯金属铁。要避免铁晶须生成,就要在FeO→Fe转变时抑制铁原子的定向迁移。
关键词:
炼铁
,
原位观察
,
气基还原
,
铁晶须
,
黏结
林银河
,
郭占成
,
唐惠庆
钢铁研究学报
为了过程优化和提高反应的还原度,设计了两步法试验.试验采用的是微型流化床反应器,能够确保反应器空间中的每一个颗粒都处于相同的温度和气体浓度.试验结果表明,预还原阶段形成的颗粒表观形貌对还原度有着重要的影响,终还原阶段中的CO在混合气体中所占的比例直接影响着还原速率的大小.合理的控制还原反应速率,延长反应时间,有利于还原度的提高.当CO在混合气体中所占的比例为83％时,巴西矿粉的还原度达到了88％.
关键词:
铁矿粉还原
,
两步法还原
,
表观形貌
,
还原度
唐惠庆
,
郭占成
,
姚雨
钢铁研究学报
以质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律为基础,通过分析折流式移动床反应器中煤气预还原粉铁矿的传热和传质过程,并结合粉铁矿煤气还原的动力学数据,全面考虑了煤气和粉铁矿的热力学性能数据,建立了粉铁矿在折流式移动床中的还原数学模型,为优化折流式移动床干燥器的设计和粉铁矿还原的实验研究提供了可靠的理论依据.
关键词:
折流式移动床
,
粉铁矿
,
还原
,
数学模型
邵剑华
,
郭占成
,
唐惠庆
钢铁
采用热态可视化流化床装置研究了铁精粉流态化还原过程,描述了流化床粘结失流过程的一些宏观表现和颗粒的微观变化.研究发现,失流后不同还原剂引起的料层膨胀程度明显不同,例如用H2作还原剂时料层膨胀40%左右,而用CO时膨胀会达到82%,而且颗粒问的粘结强度也与还原剂的种类有关.同时,适当降低还原温度可以延缓失流的发生也得到了验证,而且CO比H2更为明显.微观上发现这些差异皆与不同还原剂引起的铁晶体不同形态有关.
关键词:
流化床
,
铁晶须
,
粘结失流
,
还原
,
铁矿粉
