高炉富氧鼓风技术发展现状简析

高炉富氧鼓风技术取得了明显进展,如新型氧煤枪、SIP等先进高比例富氧技术的推广应用,而面临的难题主要是,高比例富氧后,高炉呈现“上冷下热”和边沿气流发展等状况,影响高炉稳定顺行。2020年,新疆八钢开启氧气高炉冶炼实践,第一阶段实现35%高富氧冶炼目标,第二阶段试验将引入欧冶炉CO_(2)脱除后的煤气,打通煤气循环的工艺流程,实现50%的超高富氧技术突破。展望未来,高炉发展方向是富氧率、喷煤量不断提高,并逐渐步人高富氧大喷煤的背景中,最终走向全氧高炉冶炼。

高富氧喷吹条件下钒钛炉料的软熔性能

高炉炼铁工艺是钢铁冶金中能源消耗量最高的流程之一。在国家“降碳减碳”政策的号召下,保证高炉稳定顺行是节能减排的重要前提。高炉软熔带的位置、形状对炉内煤气流的分布状态及高炉的稳定顺行具有重要影响。本文通过模拟高富氧喷吹条件下高炉的还原性气氛,在不同还原性气氛条件下采用高温熔滴炉进行钒钛炉料的软化熔滴试验。结果表明:随着富氧率的提高,煤气中CO的体积分数增加,钒钛炉料的软化开始温度和软化结束温度均降低,软化温度区间变大;当CO体积分数从30%增加到45%时,软化开始温度下降72℃,软化结束温度下降43℃,软化温度区间扩大29℃。富氧喷吹后,熔化开始温度升高,炉渣流动性变好,滴落物质量增加;富氧喷吹后,钒钛炉料的软熔带整体呈现“上移扩大”的趋势,软熔带的最高压差逐渐降低,透气性得到改善,Ti元素向渣中迁移增强,Fe元素向渣中迁移得到抑制。

氢气掺混甲烷对湍流燃烧及NO生成排放的影响

采用非绝热火焰面-反应进度变量湍流燃烧模型和非绝热、非稳态NO计算预测模型,针对DLR双旋流燃烧室中的旋流喷射、混合和燃烧过程,开展了大涡模拟研究,获得了纯甲烷、体积分数30%和60%氢气掺混甲烷湍流燃烧的流场结构、火焰特性和NO分布的详细计算结果.分析表明,由于燃烧室中的流场主要由旋流空气所决定,掺氢燃烧的速度分布与纯甲烷燃烧没有明显区别.掺氢燃烧的外回流区温度降低,中心回流区温度升高,放热区域向上游移动,放热速率增大而放热区域减小.NO主要产生于内剪切层,外剪切层和高速剪切流的下游区域;在纯甲烷算例中,快速型和热力型机理所生成的NO数量相当,而掺氢燃烧中快速型机理所生成的NO减少、热力型机理所生成的NO则明显增多.

天然气增氧MILD燃烧及NO排放特性研究

将MILD(Moderate or Intensive Low-Oxygen Dilution)燃烧和增氧燃烧相结合,以实现天然气燃烧过程中低CO_(2)和NO排放。基于0.58 MW工业炉,开展了空气预混增氧方式下天然气MILD燃烧及NO排放特性模拟研究,分析了氧气浓度(19.5%~30.0%)和氧化剂射流速度(100~300 m/s)对增氧MILD燃烧方式下炉内流场、温度和反应区分布及NO排放特性的影响。结果表明,在MILD燃烧器结构不变的条件下,当氧气浓度从19.5%增加到30.0%时,高温区更加集中,温度分布均匀性削弱,NO排放从32.4×10^(-6)增加至58.9×10^(-6),增加了82%,意味着高氧条件下MILD燃烧的低氮排放特性将会消失。然而,同氧气浓度条件下,提升氧化剂入口速度促进了烟气回流稀释,导致峰值温度下降,扩大了MILD燃烧反应区。当氧气浓度为26.5%时,将入口流速提升至150 m/s导致NO排放从49×10^(-6)降至31.2×10^(-6),可获得与空气工况下相当的NO排放水平。综上所述,空气直接预混增氧不利于MILD燃烧的形成,但通过提升氧化剂速度可实现高氧浓度条件下MILD燃烧并维持低NO排放。

富氧率提升下的钒钛矿高炉冶炼

对承德钒钛某2500 m3高炉提高富氧率的生产实践进行了总结,系统地分析了富氧率提高对钒钛矿高炉冶炼生产的影响。高炉提富氧后,在相同的w[Si+Ti]条件下,理论燃烧温度有所提高,降低w[Si+Ti]仍能保证铁水有充足的物理热;通过合理配煤,炉况更容易稳定,在铁水温度不变的前提下,更适合于低w[Si+Ti]冶炼。根据研究结果,从高炉工艺操作制度、理论燃烧温度控制、高富氧条件下生产组织优化以及提高富氧对炉缸活跃程度的影响等方面入手,研究了钒钛矿冶炼高炉长期保持高富氧率的工艺操作方法。通过对装料制度、送风制度以及喷煤工艺的优化调整以及加强炉前管理等一系列措施,实现了钒钛矿高炉冶炼在高富氧条件下的长周期稳定生产,钒回收率与以往相比显著提高。

高炉炼铁工艺中大喷煤量与富氧率的协同优化研究

研究了高炉喷煤量与富氧率的合理搭配对高炉性能的影响。通过前期实验设置,对不同操作条件下的参数和性能进行了深入分析。在实施合理搭配时,精确控制了喷煤系统和氧气供应系统,持续监测了高炉的温度分布、燃烧效率、还原反应速率、CO和CO_(2)排放以及铁的产量等关键参数。对比结果显示,适度的喷煤量和富氧率,表现出最佳性能。在该条件下高炉内的温度分布更均匀,燃烧效率更高,还原反应速率更快,CO和CO_(2)排放减少,铁的产量显著提高。

一种基于微流控芯片的生物样品循环给样富集方法

提出了一种基于微流控芯片的生物样品循环给样方法,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺制作了包括环形蠕动微泵和电磁微阀的微流控芯片,通过与免疫探针芯片的集成,实现了对探针芯片的循环给样及在其上的免疫样品富集。采用不同浓度的羊抗兔IgG(FITC标记)样品与兔IgG探针免疫结合3 min,得到循环流动比静态吸附的荧光光强值更高,可使检出限降低。对于50 mg/L羊抗兔IgG样品,流速从130μL/min增至300μL/min时,免疫结合的速度明显加快,可使同一时刻的检出限降低;而样品浓度提高到200 mg/L时,增大流速对免疫反应的促进效果弱于低浓度时的变化。在样品浓度50 mg/L和循环流速300μL/min的条件下,循环给样方式仅需7μL样品溶液就得到了与持续进样约1.8 mL样品溶液基本一致的结果。

浓缩柱富集-流动注射分光光度法测定食品接触材料中的微量铅

目的采用低压浓缩柱来富集食品接触材料提取液中的微量铅。方法样品用煮沸的4%乙酸浸泡,后经流动注射系统(FIA)与甲基百里酚蓝(MTB)螯合显色,最后用分光光度法进行测定。结果在最佳实验条件下,该方法在2~90μg/L的范围内,铅质量浓度与峰高成良好线性关系,相关系数r=0.9991,相对标准偏差为1.6%(20μg/L Pb, n=10),方法的检出限为0.34μg/L。结论这种低压浓缩柱对溶液中的微量铅具有良好的富集作用,与FIA联用,可实现快速在线分析。

电-磁力对成矿流体脉动贯入的控制作用

电 磁力对成矿流体脉动贯入的控制是深入研究成矿作用的生长点。本文通过电 磁原理、围岩和矿石电磁特征、流动电位 元素电磁性质 推动压力之间相互关系的探讨 ,提出 4点认识。①电 磁力是一种客观存在的力 ,同构造力和重力一样都归属为面力 ,都能推动流体或成矿流体脉动贯入。②电 磁力与其它动力不同的是它具面力和体力的双重性 ,推动物体运动同时又能作用于物体内质点间的力 ,其特性是 :随地磁脉动、构造能和热能的变化可获附加电 磁力 ,使原电 磁作用力加强 ,有用元素正、负离子运移、富集速度加快 ,易形成含矿流体 ;附加电 磁力又能使流动电位加大 ,并产生推动压力推动成矿流体脉动贯入。③恒定的电 磁力也可依附有用元素或矿物本身电、磁性质的不同而出现成矿元素的富集、共生的矿物组合和纵横向的分带序列。④电 磁力可视为元素发生运移富集形成含矿流体的主要因素之一。

富氧喷煤高炉能量变化的分析

用计算模拟不同的富氧率和喷煤量对高炉热量分布的影响。分析富氧高炉喷吹煤量后高炉入炉风量、热风带入热量、总热收入量及理论燃烧温度的变化对高炉冶炼的影响。探讨富氧喷煤高炉热量变化的特点 ,结果表明 :在保证高炉热量合理分布的前提下 ,选择好合适的喷煤量和富氧率 ,可以使高炉热量分布合理 。

富氧大喷煤高炉操作线研究

高炉富氧大喷煤时，必须考虑煤气中的氢元素、煤的预热及挥发分的分解热。作者对不喷煤时高炉操作线的计算和绘制方法进行修正，推导出富氧大喷煤时高炉操作线的计算公式。应用该公式可预测富氧大喷煤条件下高炉内煤气成分、煤气量、热量分布和化学反应等的变化，以便控制这些变化带来的影响，保证高炉顺行。

流动注射-火焰原子吸收光谱法测定痕量铅——磷酸盐沉淀吸附在线富集

在流动注射-火焰原子吸收光谱法(FI-FAAS)测定铅(Ⅱ)的流路中设计了铅(Ⅱ)的磷酸盐沉淀在线富集的编结反应器,痕量铅(Ⅱ)与2.0×10-9mol.L-1磷酸二氢钾溶液在微酸性条件下在反应器中反应。当试样溶液的进样体积固定为8.00 mL,采用的富集流速为4.4 mL.min-1,富集时间为90 s,生成的铅(Ⅱ)的磷酸盐沉淀吸附于聚四氟乙烯反应管的内壁,毋需过滤,直接用2.0 mol.L-1硝酸流入管内使铅(Ⅱ)的沉淀溶解,溶液中铅(Ⅱ)按选定条件进行FAAS检测。按上述条件,可使增强系数(N)达到20,铅(Ⅱ)的检出限(3σ)达到23μg.L-1。对铅(Ⅱ)0.50 mg.L-1的标准溶液平行测定6次,算得测定结果的相对标准偏差为3.1%。用此方法分析了2件粉饼样品,测定值的相对标准偏差(n=6)分别为2.2%和4.1%。以此样品作基体进行回收试验,测得平均回收率为91%。

喷油时刻对柴油机富氧燃烧颗粒物排放特性的影响

为改善柴油机颗粒物排放问题,进行了柴油机富氧燃烧的试验.通过一台单缸高压共轨柴油机在不同的进气氧体积分数条件下研究了预喷时刻和主喷时刻对柴油机颗粒物排放的影响.采用DMS500型快速颗粒光谱仪测试分析了柴油机富氧燃烧排放颗粒物的数量浓度、质量浓度、粒径分布和几何平均直径.结果表明:随着预喷时刻提前,颗粒物数量浓度和质量浓度变化范围不大,几何平均粒径略有增大;随着主喷时刻推迟核态数量浓度减小,凝聚态数量浓度增加,颗粒物质量浓度增大,凝聚态质量浓度和几何平均粒径增大;进气氧体积分数增加,核态数量浓度增大,凝聚态数量浓度减少,颗粒物质量浓度下降,几何平均粒径减小.

油藏注气混相驱考虑扩散作用的数值模拟研究

考虑扩散作用的油藏数值模拟研究可以较准确地预测非均质油藏注气驱动态。基于反映真实物理扩散程度下的地质模型,采用GEM组分模块中考虑扩散作用的数值模拟方法,从注采井距、注气富化度、注气速度等注气因素入手,对油藏注气混相驱不稳定驱替特征进行了数值模拟研究。结果表明,数值模拟要充分考虑扩散作用,若不考虑扩散作用,计算出的油藏注气混相驱采收率则被高估了6%～10%。在已知物理扩散程度后,选择富化程度适合的注入气、合理的注气速度,以及部署合理注采井网是设计油藏注气方案时要考虑的因素。

参附注射液对老年气虚血瘀症型舒张性心力衰竭的影响

目的观察参附注射液对老年气虚血瘀症型舒张性心力衰竭患者的疗效。方法中医辨证为气虚血瘀症型舒张性心力衰竭患者86例,随机分成对照组和参附组。对照组采取基础药物对症治疗。参附组在此基础上加用参附注射液,观察治疗前后心脏超声左室舒张功能指标,舒张早期二尖瓣血流峰值(Emas)、舒张晚期二尖瓣血流峰值(Amas)、E峰减速时间(DT)、等容舒张时间(IVRT)、血浆NT-proBNP水平、测量6min步行距离、临床疗效及中医症候群变化。结果参附组患者Emas(76.37±10.29)cm/s较对照组(58.74±9.66)cm/s升高、E/A(1.438±0.381)较对照组(58.74±9.66)升高,Amas(48.13±10.65)cm/s较对照组(60.43±19.93)cm/s及DT(158.81±20.66)ms较对照组(206.24±25.97)ms和IVRT(86.3±13.58)ms较对照组(93.61±10.54)ms下降,6min步行距离(437.78±56.06)m较对照组(351.05±60.01)m增加,血浆NT-proBNP水平(398.97±255.13)较对照组(601.04±238.61)降低。舌质暗紫和脉象结代改善,组间比较有统计学差异(P<0.05)。结论参附注射液的益气活血功能辅助治疗老年气虚血瘀症型舒张性心力衰竭效果确切。

中性溶质在电色谱进样过程中的自富集作用

从理论上探讨了溶质在柱头产生的自富集作用过程 ,说明了进样时间及流动相组成对富集效果的影响规律 ,并以安息香和美芬妥因两种药物为例对理论加以验证 .结果表明 ,较好地控制实验条件 ,在基本不影响柱效的情况下 。

高炉大喷煤量与富氧率的合理搭配

为改善高炉冶炼效果,采用两段卧式燃烧炉模拟实际高炉喷煤工艺条件,系统研究了不同条件下富氧喷煤对煤粉燃烧过程的影响。在热风富氧的条件下,单种煤和混合煤的燃烧率随富氧率的增加都有提高,而且无烟煤燃烧率的提高幅度略高于烟煤。缩小煤粉粒度、提高热风温度都有利于煤粉燃烧率的提高,但在鼓风富氧率比较高和煤粉粒度较细小时,煤粉粒度的变化对煤粉燃烧率的影响比较小,混合煤粉的燃烧率随热风温度升高而提高的幅度也略微下降。

固载化离子液体富集-流动注射分光光度法测定废水中痕量汞

以表面浸渍固载有疏水性室温离子液体—1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(1-hexyl-3-methyli midazo-liumhexafluorophosphate,[C6mi m]PF6)的Amberlite XAD-7大孔树脂为固相萃取微柱的吸附剂,建立了微柱在线富集和流动注射-分光光度法测定废水中痕量游离态汞的新方法。在酸性介质中和十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)存在下,Hg2+与双硫腙反应生成红色的中性配合物可被微柱有效地定量富集。在优化的实验条件下,方法的线性范围为0.35～50μg.L-1Hg2+,检出限为0.067μg.L-1Hg2+。进样体积为50 mL时,Hg2+的富集因数为25倍。对环境水质汞标准样品(GSBZ50016-90)和加标废水样品的测定,回收率在99%～103%。

通过柱切换技术与高效液相色谱联用的限进性柱对盐酸贝那普利的在线富集性能

以自制的限进性填料柱为预处理富集柱,Luna C18柱为分析柱,通过柱切换技术将限进性填料柱与高效液相色谱联用(RAM-HPLC),研究了盐酸贝那普利的在线富集效果。考察了进样体积与峰面积、系统总压力的关系,以及常规进样与大体积进样的差别。当进样体积在100μL以内时,峰面积随进样体积的增加而增加;当进样体积大于80μL时,系统总压力变化明显。考虑对整个系统的保护,选择80μL作为最大进样体积。同一浓度的样品进样20μL与进样80μL所得峰面积之间的线性关系良好。RAM柱对盐酸贝那普利具有良好的富集作用,能够有效提高HPLC的灵敏度,而且具有简单、经济的特点。

高炉氧煤强化炼铁工艺的开发

高炉氧煤强化炼铁是一项有很大经济效益的新工艺。实验研究和生产实践结果表明,喷吹烟煤、降低煤粉灰份、提高炉缸热水平、改善煤气利用都可以有效地提高置换比;提高风温、采用高效氧煤枪并直接在风口直吹管局部富氧、强化氧煤混合、采用配煤技术和配入燃烧促进剂等方法均可有效地提高煤粉燃烧率。