立方体填充料结构内换热与流动特性

填充床内填充料的结构对填充床内的流动与蓄放热性能有重要影响。本工作设计了一种立方体单元结构的填充料,该结构可以有序且稳定地堆积,使得填充床内流体的流动与换热更加均匀。采用数值模拟的方法对所设计立方体单元的换热与流动特性进行了研究,分析了在不同质量流量下,立方体单元内对流换热和压力损失的情况,并将研究结果与传统的小球简单立方堆积结构(SC)和体心立方堆积结构(BCC)进行了对比与分析。分析结果表明:当质量流量小于0.0018 kg/s时,立方体单元的传热系数略低于BCC,但明显高于SC;当质量流量大于0.0018 kg/s时,立方体单元的传热系数迅速增大,明显高于BCC和SC;随着质量流量的增加,其蓄/放热速度也逐渐高于BCC和SC。立方体单元内流体的压降始终介于SC和BCC之间,但随着流体质量流量的增加而增长迅速。通过分析综合换热性能发现立方体单元综合换热性能明显优于BCC,并且在质量流量小于0.0018kg/s时,其综合换热性能为最优。总体研究表明,本工作所设计的立方体单元在换热速度和流动压降两方面具有更好的综合性优势,对有序堆积的填充床的填充料结构提供了一种参考。

高炉冶炼工序碳素流分析

以某钢铁企业高炉冶炼过程为研究对象,根据绘制的高炉碳素流程图,建立了高炉工序CO2排放模型,解析高炉冶炼过程中碳素流运行规律。制定了CO2排放因子和计算公式,计算出入炉焦炭占高炉碳输入量的46.27%,动力消耗中的高炉煤气占碳输入量的48.39%,冶炼吨铁CO2排放量占高炉碳输出量的57.26%,进入管网高炉煤气占碳输出量的34.23%。据此,提出减少高炉冶炼工序中C素能源消耗,优化高炉炼铁工艺流程,采用先进节能技术等措施,可降低此工序CO2排放量。

基于物质流的钢铁工业资源效率分析

近些年来我国钢铁、铝等金属产量和消费量已经很高且快速增长,金属行业的能耗、物耗、污染物排放等都因此而过高,这不利于资源节约型、环境友好型社会的建设。为此,基于循环经济视角,分析了金属产品生命周期与循环经济的关联。在金属产品生命周期物质流分析模型的基础上,分析了我国钢铁工业2000-2012年的矿石资源、资源效率和废钢指数等情况,基于分析结果提出了相关的一些建议,为创建资源节约型的金属工业提供了一定的研究基础。