锅炉干排渣机内空气流动和传热的数值模拟

本文对锅炉于排淹机内的空气流动和传热进行了数值模拟,并将数值结果与实验数据进行了比较.数值结果表明,本文数值计算获得的数据与实验数据基本是吻合的;当增加干排淹机进山口压差时,空气对渣的冷却加强;在保持流量不变时,干排渣机尾部进气口对渣的冷却效果影响较大;在渣的厚度不变时,增加钢带速度,出口渣温增高.本文数值结果和分析,可为设计和进一步发展下式除渣系统提供参考.     

沉淀分离EDTA返滴定法测定卡尔多炉渣中的铅量

采用沉淀分离-EDTA返滴定法建立了卡尔多炉渣中铅含量的测定方法,探讨了样品中共存元素干扰及操作细节等因素对分析结果的影响。实验表明,氟化氢铵用量0.10g、硫酸洗涤次数5～6次、陈化时间3h、氨水加入量5mL、乙酸乙酸钠缓冲溶液加入量30mL、微沸时间15～20min时,方法的加标回收率99.8%～100%,两个实际样品测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8,分别为0.14%和0.15%。方法准确度高,精密度好。     

基于傅里叶红外光谱的钢渣代炭黑环保型复合橡胶的补强机理及性能研究

以铁水脱硫渣作为研究对象,利用铁水脱硫渣作为橡胶填料取代部分炭黑与丁苯橡胶进行复合,制备铁水脱硫渣/丁苯橡胶。利用多种方法测试铁水脱硫渣/丁苯橡胶的性能,采用傅里叶变换红外光谱仪测试硫化过程中不同阶段铁水脱硫渣的结构组成。结果表明：利用铁水脱硫渣部分替代炭黑,可达到补强效果与降低补强剂成本的目的。铁水脱硫渣/丁苯橡胶的正硫化时间(t₉₀)为25.08 min,其焦烧期为0~15 min、热硫化期15~25 min和硫化平坦期25~45 min。在焦烧期铁水脱硫渣可以提供碱环境,利于增加丁苯橡胶流动性;在热硫化期与硫化平坦期,铁水脱硫渣中Ca₂SiO₄能够持续加速发生水化反应生成C-S-H凝胶,达到对丁苯橡胶补强的效果。另外,铁水脱硫渣可以避免铁水脱硫渣/丁苯橡胶过硫化期的出现。     

废渣微晶玻璃析晶行为分析及热处理制度的优化

以镍渣及粉煤灰为主要原料,使用熔融法制备了复合渣微晶玻璃,渣的综合利用率达到62;,依据DSC曲线确定基础玻璃的热处理制度,并利用修正的JMA方程,对其进行了析晶动力学分析.借助极差分析、XRD、SEM等测试方法探讨了热处理制度对该系统微晶玻璃的影响.结果表明:复合渣微晶玻璃析晶活化能E=91.4 kJ/mol,动力学参数k(Tp)=0.277,n=3.04,该微晶玻璃以体析晶的方式析晶且析晶能力较强,主晶相为普通辉石和透辉石;热处理制度对玻璃体系的微观组织结构及力学性能均有较大影响,且温度因素大于时间因素;经730℃保温1.5h微晶化热处理后能获得晶粒细小均匀、力学性能良好的复合渣微晶玻璃.     

GGBS及其激发剂固化合肥湖积软土的试验研究

将CaO和石膏作为激发剂掺入粒化高炉矿渣微粉(GGBS)制备GGBS+CaO+石膏固化黏土,通过无侧限抗压强度试验研究固化黏土的强度变化规律,基于正交试验确定GGBS、CaO和石膏三掺量的最佳配合比。研究表明:单掺GGBS对软土有一定的固化效果,但固化速度慢、效果差;将CaO、石膏和GGBS混合后固化效果明显,固化土3d(天)即可形成一定强度。养护28d后,固化黏土最大强度可以达到2.9MPa;利用极差分析得出石膏掺量变化对抗压强度的影响最大,GGBS次之,CaO影响最小;GGBS、CaO和石膏三掺量固化黏土最佳配合比分别为11%、3.5%和5%。上述研究成果为在合肥滨湖地区应用矿渣类软土固化剂提供了理论依据。     

微波消解－ICP-OES测定钛渣中常量或微量杂质

钛渣样品采取高压密闭微波加热方式以HF、HNO3进行消解,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)直接同时测定常量、微量杂质铁、铅、砷、铬、铜、磷、锰、钒、镁、钙。考察了消解条件、基体钛以及共存元素之间的干扰影响、等离子体参数等测定条件,通过优选元素分析谱线、以及采用基体匹配与同步背景校正相结合的方式消除光谱干扰和基体效应。测定50、60、70、80、90等不同品位钛渣中杂质元素的结果表明:方法检测范围涵盖了0.005%～10.0%的钙、镁、铁,以及0.005%～2.0%的铅、砷、铬、铜、磷、锰、钒,校准曲线相关系数大于0.999 2;背景等效浓度0.002%～0.0015%,检测限0.0009～0.0038%;含量不小于1.0%的RSD低于0.677%,在0.010%～0.10%含量范围内RSD低于3.85%;回收率为90.0%～108.0%。以本法对70、80、90 3个高钛渣标准样品的定值分析结果与传统化学方法对照一致。     

熔渣颗粒碰壁的相变沉积热过程模拟

离心粒化方法在高温熔渣余热回收方面具有结构紧凑、能耗低、得到的渣粒粒径小等优势。但受到粒化仓空间限制,会出现高温熔融渣粒碰撞、黏附在壁面的现象,影响装置运行的稳定性。本文针对该问题建立了熔融渣粒碰撞壁面的三维对称模型,结合VOF(流体体积)方法和凝固/融化模型来模拟熔渣动态形变和凝固换热过程。模拟得到,两个同粒径熔融渣粒在壁面上相继沉积会出现碰撞、铺展、回缩、飞溅、稳定的动态行为。进一步,讨论了熔渣初始温度和冷却风速对其形变和凝固换热的影响。结果表明,熔渣初始温度越小,铺展因数越小,凝固所需时间延长。而冷却风速(1~3 m/s)对熔渣碰壁过程中的铺展形变和换热的影响都很微小。     

连铸结晶器卷渣过程的实验设计及数值模拟

连铸过程结晶器内卷渣过程是冶金流体力学课程教学中的重点和难点,在课堂讲授过程中学生难以掌握复杂的流体理论知识。结合四川省钒钛资源重点实验室现有的冶金过程结晶器模拟装置,通过在冶金流体力学课教学中引入结晶器内卷渣实验和数值模拟,让学生观察到结晶器内钢液流动,激发学生学习兴趣,改善教学效果。通过实验过程、理论知识及数值模拟分析,满足冶金流体力学课程的教学需求。     

Utilization of waste phosphate aluminum slag for cement manufacture

The objective of this study was to investigate the feasibility of application of waste phosphate aluminum slag (PAS) for cement manufacture. To recycle waste PAS and minimize adverse effects on cement hydration induced by phosphate, NH₄OH was used to purify PAS. X-ray diffraction (XRD) analysis was used to determine to confirm the removal of harmful phosphate. The effect of PAS on the hydration product composition, heat release and compressive strength was also investigated. The results demonstrated that NH₄OH was effective in removing harmful AlPO₄ in PAS and 10% NH₄OH was considered as the optimal treatment concentration. In addition, the purification of NH₄OH alleviated the delay in cement hydration caused by AlPO₄ and the heat release curve of purified PAS (PPAS) cement tends to that of OPC. Moreover, the compressive strength of PPAS mortar at 28 days was 49.4 ​MPa, which is 18% higher than the compressive strength of PAS mortar. PAS purified by NH₄OH can be applied to cement manufacturing.     

熔融灰渣侵蚀耐火材料的界面特性研究

研究了碱酸比不同的3种熔融煤灰(A、J1和J2)在莫来石和刚玉两种耐火材料上的界面特性。结果表明,A对莫来石和刚玉都有很好的润湿性,而J1和J2对这两种耐火材料则经历由不完全润湿到润湿的过程。熔渣与耐火材料(S-R)界面宽度随着接触角减小而增大。从灰渣开始熔融至1 520 ℃,熔融煤灰J1在耐火材料表面上的接触角随着倾角的增加而减小;当倾角为20°时,其接触角突然增大。SEM-EDS分析表明,由于界面反应,A比J1更容易渗透进入耐火材料内部。对于碱酸比不同的煤灰,渗透和酸碱反应是熔渣对耐火材料腐蚀的关键。