刘培骁
,
储少军
钢铁研究
铬矿石的还原温度很高,用传统的钢铁冶金还原实验设备研究还原特性比较困难。以普遍使用的2种铬粉矿为研究对象,采用热重分析方法和非平衡态热力学来研究铬矿石的还原特性。研究结果表明：品位相对高的印度精矿粉活化能为16 628 kJ/mol,还原反应过程为复杂反应;品位相对低的南非精矿粉活化能为4 394 kJ/mol,还原反应过程为一级基元反应。这一研究结果说明热重分析方法能精准快速地对铬矿石的还原指标进行评价。
关键词:
热重分析
,
铬粉矿
,
还原特性
,
活化能
,
非平衡态热力学
周刘成
,
李昌勇
钢铁
采用热重法研究了工业废渣钢渣(简称GZ)、瓦斯灰(WSH)和磷渣(LZ)对越南无烟煤燃烧特性的影响.结果表明:工业废渣能很好地改善煤粉的燃烧特性.废渣掺入质量分数为4％时,尽管没有降低煤粉的着火温度,但对煤粉挥发分释放、固定炭燃烧和燃尽温度的降低起到很好的催化作用;GZ,WSH和LZ分别使煤粉燃尽温度降低49,51,66℃.研究发现,工业废渣的催化作用,与废渣中CaO和Fe2O3的有关,正是由于废渣中富含CaO和Fe2O3,使得掺入废渣的煤粉燃烧较原煤更加容易.
关键词:
越南无烟煤
,
工业废渣
,
燃烧特性
,
热重分析
张松
,
汪琦
,
李金莲
,
韩淑峰
材料导报
以5种化学纯的氧化物和石墨型纯碳粉为研究对象,利用热分析(TG-DSC)技术研究氧化物对碳气化反应的影响,同时也对反应机理进行了分析.结果表明:在不同的温度区域,不同的氧化物对碳气化反应的催化作用不同,在低温区域,SiO2的催化作用最明显;在高温区域,则CaO的催化作用最明显.
关键词:
碳气化反应
,
热重分析
,
反应机理
,
催化作用
王冬青
,
马泽军
,
竺维春
钢铁研究
利用热重法主要研究了首钢3种典型喷吹煤粉在不同升温速率下(5、10、20、50℃/min)的燃烧反应特性,研究了各工况热重曲线后发现,升温速率对煤粉的燃烧特性有影响.随着升温速率的提高,煤粉的着火温度升高,最大失重速率增大,最大失重速率对应的温度升高.参考两段电加热法计算煤粉燃烧率的原理,计算了升温速率50℃/min时煤粉的燃烧率.研究结果表明,700℃时煤粉燃烧率的计算结果与两段电加热法计算燃烧率的结果趋势基本一致,热重法可以计算不同煤粉的燃烧率.
关键词:
高炉喷吹煤粉
,
煤燃烧,热重分析,燃烧率
刘云龙
,
郭培民
,
庞建明
,
赵沛
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.06.001
通过热重分析方法研究了固态条件下高杂质钛铁矿的催化碳热还原机理.结果表明:杂质会阻碍钛铁矿还原,无催化剂时还原率较低,加入少量催化剂可以获得较高的还原率和较快的还原速度.催化剂不同的阴离子基团对反应有着不同的影响.在钠离子摩尔浓度相同的情况下,催化效果:四硼酸钠(Na2B4O7)＞氟化钠(NaF)＞氯化钠(NaCl)＞硅酸钠(Na2SiO3).在温度860 ～1 100℃范围内,钛铁矿碳热还原反应的主要控速环节是界面化学反应.无催化剂反应的表观活化能为260.976 kJ/mol;添加四硼酸钠的一组表观活化能降低最多,为226.182 kJ/mol.
关键词:
钛铁矿
,
动力学
,
催化
,
热重分析
,
还原
张建良
,
汤云腾
,
王广伟
,
左海滨
钢铁
利用热重分析法研究了稀土氧化物CeO2和其复合催化剂对煤粉燃烧特性的影响.研究了稀土氧化物及其复合催化剂的添加量、配比对煤粉燃烧特性的影响.结果表明:CeO2可以促进烟煤挥发分析出和燃烧,改善其燃烧性能,CeO2添加质量分数为4％时其催化效果最为显著；不同催化剂对无烟煤燃烧的催化效果各异,MnO2有利于挥发分析出,而CeO2促进了残碳的燃烧,其催化作用不同于烟煤；Ce-Fe-Mn系复合催化剂催化效果优于单组分催化剂,其中CeFeMn(3∶1∶1)的催化效果最佳.利用Coats-Redfern动力学模型分析了煤粉燃烧活化能、指前因子等动力学参数,添加CeFeMn(3∶1∶1)的煤粉反应速率常数较大,催化效果显著.
关键词:
煤粉
,
CeO2
,
催化剂
,
燃烧特性
,
热重分析
,
动力学
庄磊
,
付前刚
,
李贺军
,
张佳平
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.02
采用热梯度化学气相渗透和聚合物浸渍裂解法制备了ZrC-SiC改性C/C复合材料(C/C-ZrC-SiC),借助SEM、XRD等手段研究了该复合材料的微观形貌与相组成,并对其在1 500℃恒温静态空气环境、室温至1 400℃变温过程的氧化行为以及氧乙炔抗烧蚀性能进行了研究.结果表明:室温～1 400℃动态氧化时C/C-ZrC-SiC复合材料出现增重→缓慢失重→剧烈失重→稳定4个过程;在1 500℃静态氧化时,C/C-ZrC-SiC出现增重→缓慢失重→动态稳定→剧烈失重→稳定5个过程.ZrC和SiC优先氧化分别生成ZrO2骨架和SiO2玻璃层包裹基体和碳纤维,一定程度上减缓了基体和碳纤维的氧化.经过1 200 s氧乙炔烧蚀,材料线烧蚀率和质量烧蚀率分别为9.27×10-4mm.s-1和6.67 ×10-4g.s-1.在烧蚀过程中,试样表面能形成一个ZrO2外层/SiO2内层的双层结构保护膜.ZrO2骨架层能减缓烧蚀火焰对材料内部的热力学和热化学烧蚀,而致密的SiO2层能够弥合材料的裂纹、孔洞等缺陷,阻挡有氧气氛进一步进入材料内部,使材料表现出优异的抗烧蚀性能.
关键词:
C/C-ZrC-SiC复合材料
,
氧化
,
热重
,
抗烧蚀性能
张泽志
,
李龙
,
王留成
,
王福安
钢铁
以含硼季铵盐（N-甲基溴代十二烷基二乙醇胺硼酸酯）作为新型焦炭劣化抑制剂,考察其对焦炭的热态性能改善影响,并对焦炭结构和形貌进行表征,初步探讨了含硼季铵盐改善焦炭热态性能的机理。结果表明：喷洒含硼季铵盐溶液后焦炭热态性能指标得到明显改善,1.0%的含硼季铵盐能使焦炭反应性CRI降低8.69%,反应后强度CSR提高7.94%,焦炭表面积、气孔直径和深度显著减小,减弱了二氧化碳对焦炭的侵蚀劣化作用,这为改善焦炭性能指标开拓了新途径。
关键词:
焦炭
,
含硼季铵盐
,
热态性能
,
劣化抑制剂
,
热重分析
赵文广
,
高强
,
王永斌
,
彭军
,
安胜利
钢铁钒钛
doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2015.02.020
针对气固直接还原工艺中存在着气体利用率低和还原供热不足等问题,利用恒温热重分析(TG)法,研究了氢/碳比率对白云鄂博铁精矿还原速度的影响.结果表明,在还原试验开始后40 min内,还原速率随WH2/WCo比增加而增大,使得Fe2O3→Fe3O4反应时间缩短.基于气相内扩散和界面反应的球团还原速度方程均能较好地处理本研究的数据,得到了反应速度常数与WH2/WCo的关系为:k界面=-0.1975+0.3 575WH2/WCo,k扩散=0.171 01+0.269 7WH2/WCo.根据Arrhenius方程计算出界面反应和气相内扩散活化能分别为26 kJ/mol和44 kJ/mol,因此本研究条件下限制性环节为气体内扩散控制.
关键词:
白云鄂博铁精矿
,
还原
,
富氢煤气
,
热重分析
,
活化能
何姗姗
,
李薇
,
王灵志
,
卢晗
,
张宏亮
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.011
为提高生物质燃料的燃烧效率,缓解生物质电厂锅炉的腐蚀问题,在不同的氧气化学当量比(14％和42％)及不同升温速率(10℃/min、30℃/min、60℃/min)下,采用热重-差热分析(TG-DTG)联用技术,以桉树干为基准燃料,对桉树枝、桉树皮和甘蔗渣混燃过程中的燃烧特性进行研究分析.结果表明,各燃料燃烧过程具有相似性,在同等升温速率下,桉树干在燃烧过程中表现出一定的滞后性,如10℃/min下M1-M5的最大失重速率在325～330℃之间,桉树干则在336℃时有最大失重速率.同时,随着氧气化学当量比的增大及升温速率的降低,各燃料的燃烧特性有所提高.此外,在14％O2条件下掺配比例较高的甘蔗渣(M2),在42％ O2条件下掺配中低比例的甘蔗渣(M4)均能提高生物质燃料的前期可燃性和综合燃烧特性,但燃尽特性较差.因此,甘蔗渣等草本类植物可作为难点燃的木质类物质的助燃添加剂,为生物质电站的高效稳定运行提供一定的参考.
关键词:
混合燃烧
,
生物质
,
热重分析
,
着火点
,
燃尽温度
,
可燃特性
