基于国内转底炉直接还原炼铁在起步阶段亟待解决的热工系统问题，分别以系统分析、热模拟实验和数值模拟为手段，对转底炉分段热工参数进行了研究.建立了转底炉冶金模型和热模型（涉及变量83个、参数20个），模拟计算结果表明，每生产1t金属化球团，需铁精粉1213kg，消耗煤粉283kg、煤气615kg.基于转底炉分区域系统分析，分别进行了预热段、加热段、还原段条件下的热模拟实验研究，确定出不同工况下（nC：nO=0.8~1.2）含碳球团于各段的实时还原进度，并依据含碳球团自还原吸热与热工参数的匹配，确定出各段燃料供应参数.使用Fluent模拟软件对分段热工参数进行了验证，结果表明分段热工参数设计合理，能有效实现转底炉的分段职能，为转底炉的优化设计提供了基础

25种能源 太阳能、风能、水能、生物质能、地热 能、海洋温差、海洋波力能、海洋动力 能、煤炭、石油、天然气、油页岩、原 子核能。 煤气、电力、蒸汽、液化气、汽油、重 油、柴油、沼气、电池、煤油、焦炭、 氢气

一、25种能源 太阳能、风能、水能、生物质能、地热 能、海洋温差、海洋波力能、海洋动力 能、煤炭、石油、天然气、油页岩、原 子核能 ·煤气、电力、蒸汽、液化气、汽油、重 油、柴油、沼气、电池、煤油、焦炭、 氢气

提高高炉炉腰及炉身下部冷却壁抗热变形能力是维持高炉长寿的关键.采用热态实验和数值模拟手段研究高炉炉腰及炉身下部区域铜钢复合冷却壁的传热及热变形行为,并与铜冷却壁进行对比分析.铜钢复合冷却壁热面无渣铁壳覆盖,煤气温度1200℃条件下,铜钢复合冷却壁最高温度为180℃,传热性能与铜冷却壁接近.铜钢界面最大等效应力约为114.45 MPa,低于铜钢复合板的抗拉强度.铜钢复合冷却壁发生弯曲变形,中心z向位移为0.66 mm,较铜冷却壁低约25.8%;顶底端沿z向位移为0.13 mm,较铜冷却壁低约50%;曲率为0.93×10-4 mm-1,较铜冷却壁低约51.81%.铜钢复合冷却壁抗变形能力优于铜冷却壁,可以避免铜冷却壁热变形过大导致的螺栓及冷却水管断裂破损问题

基于CO2在高温条件下的反应特性,建立了CO2用于脱磷炉冶炼的物料和能量分析模型,验证CO2用于脱磷炉冶炼过程参与氧化反应的可行性.在此基础上,基于某厂脱磷炉的实际冶炼工况,研究喷吹CO2对脱磷转炉温度、煤气等的影响.研究发现:当废钢比为8%和CO2利用率为85%时,CO2的喷吹比例可控制在28%以内,氧耗可降低16%,炉气中CO比例可提高约12%;同时随着CO2利用率的提高,脱磷炉的半钢温度逐渐降低,氧耗逐渐降低

通过对埋地煤气管线实施牺牲阳极阴极保护的大量测试数据,经系统整理分析,得出电位衰减系数a与修正系数r和涂层电导之间的关系,以及通电点管地电位偏移量E0的计算公式

讨论了实现高炉铜冷却壁冷却系统自保护能力的两个方面:挂渣能力和挂渣环境.在编制通用三维冷却壁传热计算软件的基础上,通过对实际铜冷却壁进行计算并结合高炉实际操作经验分析得出:铜冷却壁更适合应用在高炉的高热负荷区;铜冷却壁具备很好的挂渣能力,但在高炉生产过程中实现冷却系统的“自保护”能力以达到长寿高效,还必须提供好的挂渣环境.分析了挂渣环境的诸因素,给出了煤气温度变化时炉墙温度场的变化规律

通过分析传统球团料在还原罐内的温度分布,提出了以改进布料方式缩短硅热法炼镁还原周期的必要性.研发了一种新型炼镁料块,运用FLUENT软件对料块的传热过程进行数值模拟,分别研究了料块的高度、外缘高度、内孔直径、上下面直径、凹槽直径和凹槽个数对料块传热过程和镁产量的影响.发现当料块的高度为100 mm、外缘高度为50 mm、内径为100 mm、上下面直径为200 mm、凹槽直径为50 mm和凹槽个数为8个时,单炉镁产量最高为318 kg·h-1,较传统球团料提高43.9%,吨镁煤气消耗量降低了30.5%.通过实验得出料块内部的温度分布与数值模拟的结果一致,说明数值模拟的模型是可靠的

基于二氧化碳与氧气混合喷吹(简称COMI)炼钢工艺热力学理论计算及实验研究,建立了转炉全铁水COMI炼钢工艺物料与能量模型.研究发现:应用COMI炼钢工艺进行转炉全铁水冶炼工艺研究不仅能解决转炉全铁水常规冶炼过程中存在的大渣量及大喷溅问题,而且在提高转炉煤气热值,降低转炉吨钢氧耗及石灰消耗、调节矿石加入量方面有显著效果

以鞍钢新一号3200 m3高炉冷却设备采用的冷却板为研究对象,探讨了异常炉况给冷却板寿命带来的危害,建立了异常炉况高炉冷却板及炉衬三维非稳态温度场数学模型,计算了当渣皮脱落、炉内煤气流温度突然升高、边缘气流发展时冷却板的温度变化,以及冷却水流速和渣层厚度对冷却板最高温度及热量损失的影响