含碳球团还原过程动力学及模型

本文研究了不同条件下含碳球团在Ｎ_２气氛中的还原过程．结果发现，球团中心的还原速度大于其边缘速度，固相反应Ｆｅ_ｘＯ_ｙ＋ｙＣ＝ｘＦｅ＋ｙＣＯ不是含碳球团还原过程的主要反应；以往的含碳球团还原过程模型不能正确地描述其反应过程．本文提出了含碳球团还原过程的新观点，并以此观点为基础建立了含碳球团还原过程模型，试验证明该模型能很好地描述含碳球团的还原过程．

内配碳赤铁矿球团反应动力学及其模型

研究了碳对内配固体燃料赤铁矿球团焙烧过程的影响。研究表明，球团矿内各种反应是同时进行的，各自的反应速度却是相互独立的。提出了该反应体系的过程模型。试验结果及模型计算表明，在内配固体燃料赤铁矿球团焙烧过程中存在赤铁矿先被还原成磁铁矿或浮士体，然后再氧化成赤铁矿的现象，为改进赤铁矿球团的焙烧工艺提供了理论基础。

炼铁过程操作线图

根据炼铁技术最新发展，提出了综合各种炼铁过程（如高炉、非高炉以及各种熔融还原工艺）的热平衡新的表示方法在此基础上，以ＲＩＳＴ操作线为基本思路，建立了新的炼铁过程操作线图（ＩＰＤ，ｉｒｏｎｍａｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｉａｇｒａｍ）．这一新线图可以直观并形象地分析各种炼铁过程的物质转移过程和能耗，有助于冶金工作者分析和选择各种炼铁过程。

生球干燥过程及其数学模型

本文探讨了生球干燥过程,发现干燥速度与时间的关系曲线呈“双峰”状和“过渡”状等现象,分析了这种现象的原因,在此基础上,综合考虑了生球干燥过程的物质平衡和能量平衡,建立了生球干燥的全过程模型,实验证明该模型能很好地描述生球干燥的全过程。

内燃球团矿生球性质的研究

本文叙述了添加煤粉后生球各项性质的变化趋势,指出了煤粉对于生球的各项性质具有双重作用,扼要地分析了添加煤粉的生球中膨润土配加量及水分变化对其性质的影响,为如何保证内燃球团矿生球的性能提供了生产依据。

球团矿内配煤粉燃烧动力学及其过程模型

本文综合分析了各种气—固反应模型的特点,考察了球团矿内煤粉燃烧的内在特征,提出煤粉颗粒形状因子的概念。在此基础上,综合考虑了球团矿内煤粉燃烧过程中的物质平衡与热平衡,首次建立了改进的区域反应模型。实验证明该模型能很好地模拟球团矿内煤粉的燃烧过程。这一模型为分析内燃球团矿中煤粉或其它固体燃料的燃烧过程提供了有力的计算工具。

焙烧杯体的热惯性

通过严格的热工测定，分析了利用焙烧杯进行铁矿石球团焙烧试验时，加热或冷却气流与焙烧杯内壁面间的热交换过程，提出并验证了焙烧杯热惯性的计算方法。从而以实验室实验为基础，借助数学模型，制订现场焙烧制度，提供了不可缺少的、借以消除规模干扰的重要依据。

煤种对含煤球团还原速度的影响

研究了在１２２３～１４７３Ｋ的氮气氛中３种不同挥发分煤粉的粒度、铁精矿粉粒度、温度及碳—氧摩尔比对含煤球团还原速度的影响。发现降低煤粉或铁精矿粉粒度，提高温度或碳—氧摩尔比可提高含煤球团的还原速度，且这４种因素对还原速度的影响程度随煤种挥发分的降低而增大。分别采用以碳气化反应、气相内扩散、界面反应为控制环节而得出的表达含煤球团反应过程的速度方程处理本研究数据，发现３种速度方程（４种表达形式）均能较好地与本研究数据吻合。比较由不同速度方程计算出的速度常数而得出的含煤球团的活化能，发现对含３种不同挥发分煤的球团，以气相内扩散为控制环节的活化能均较以碳气化反应或界面反应为控制环节的活化能大，由此可推断含煤球团还原过程应由气相内扩散控制。含高挥发分煤的球团的气相内扩散活化能较含低挥发分煤的球团的活化能低，可推断前者的还原速度较快。

含碳球团还原过程中反应分数、还原度和金属化率的关系

推导了含碳球团的反应分数、还原度和金属化率间的关系。根据这些关系处理失重试验的数据可确定含碳球团中金属Fe、FeO、Fe2O3的变化。

烧结料层温度分布模型解析解及其统一形式

以烧结理论为基础,建立了一个简易可行的烧结料层温度分布模型.根据料层各带特点,对模型进行简化,求出了解析解.对各带的解析解做分析,提出了垂直传热距离指数和水平传热距离指数的概念,以统一的形式给出各带的解析解.

熔融气化炉直接还原新工艺模拟试验研究

介绍了为验证富氧熔融气化炉直接还原新工艺可行性所进行的模拟生产性试验研究．并对H2及CO的还原能力、竖炉还原煤气中H2／（H2＋CO）比值、适当延长球团在炉内停留时间、增加氧耗和燃烧强度、加大煤气流量、提高煤气的功能和穿透能力等影响球团充分还原的因素进行了讨论，为工程设计和生产实践提供了依据．

煤气化直接还原的固体燃料造气工艺研究

制取合格的还原煤气是富氧煤气化直接还原竖炉新工艺的技术关键。由小型生产模拟试验，对固体燃料造气中的燃料选择、造气工艺制度、液态排渣、发生炉温度和煤气成分控制、粉尘控制等进行研究，得到较为合理的造气工艺参数，为富氧煤气化直接还原竖炉工业试验提供依据。

含碳球团还原机理研究

在１２２３－１４７３Ｋ的Ｎ２气氛下研究了石墨粉粒度、铁精矿粉粒度、温度、碳含量地含碳球团的速度的影响，结果表明，石墨粉和铁精矿粉粒度越小，还原温度和碳含量越高，含碳才还原速度越大，基于碳气化反应、气相扩散和界面反应和含碳球团的速度方程均能较好地处理本研究的数据，根据Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程计算出的碳敢化反应和界面反应活化能分别为２２７．７和２９４．１４ｋＪ／ｍｏｌ；

固体燃料造气直接还原工艺技术试验研究

采用小型模拟生产性试验的办法，对富氧煤气化直接还原竖炉新工艺流程中的煤气成份Ｈ２含量及Ｈ２／（Ｈ２＋ＣＯ）最佳比值、还原气体流量、燃料层控制、富氧率、熔融状态炉渣的顺利排除、蒸汽（水）量及粉尘挥发控制等问题，从理论与实践的结合方面进行了研究，为该工艺流程工业性试验的设计和实现，及技术操作规程的制定提供依据。