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KMnO4助燃高炉喷吹煤粉的机制

冯帅 , 吕庆 , 孙艳芹 , 吴玮楠 , 王瑞哲 , 毕耜友

钢铁研究学报

KMnO4是一种适合高炉生产的煤粉助燃剂,通过热重-差热分析其助燃机制是Mn7+(CO-)7削弱了碳结构单元间的桥键结合力以及改变了晶格结构,使煤粉活化能降低,加速燃烧.通过模拟高炉风口的燃烧条件并收集未燃煤粉,采用XRD和SEM方法检测,可知随着助燃剂KMnO4的加入,未燃煤粉的微晶参数增大,芳香片层的堆砌高度升高0.0013 nm,层片直径增大0.0366nm;KMnO4使未燃煤粉颗粒的平均粒径减小2.62 μm.

关键词: 助燃剂KMnO4 , 未燃煤粉 , 微晶参数 , 平均粒径

短切炭纤维-炭复合材料的制备及传导性能和微观结构的研究

高晓晴 , 郭全贵 , 史景利 , 李贵生 , 宋进仁 , 刘朗

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.01.004

以中间相沥青基短切炭纤维和中间相沥青为原料,采用模压成型、炭化、致密化、高温石墨化等一系列常规工艺,制备了传导性能良好的炭/炭复合材料.主要考察了中间相沥青与中间相沥青基炭纤维质量配比对材料密度及传导性能的影响,并进一步研究了材料微晶参数的变化与材料性能的相关性.结果表明:中间相沥青与纤维质量配比对材料的导热、导电性能以及微晶参数有很大影响.随着中间相沥青用量的增大,材料导热、导电性能均提高,石墨层间距d002减小,石墨微晶尺寸La、Lc增大;当中间相沥青与炭纤维质量比为 0.8时,制备出的炭/炭复合材料石墨微晶尺寸最大,常温传导性能最佳(垂直于压制方向的面向热导率为385W/(m·K),电阻率为2.85μΩ·m);进一步提高中间相沥青用量,石墨微晶尺寸La、Lc减小,材料的传导性能降低.

关键词: 短切炭纤维 , 中间相沥青 , 炭/炭复合材料 , 热导率 , 电阻率 , 微晶参数

添加CaO对高炉喷吹煤粉燃烧机制的影响

冯帅 , 吕庆 , 刘小杰 , 毕耜友 , 刘然 , 杜林森

钢铁

CaO是一种适合高炉生产的煤粉助燃剂,通过热重-差热分析,其助燃机制是吸附挥发分,促使固定碳局部过热并增加燃烧活性,使煤粉在较低温度下开始燃烧.通过对未燃煤粉进行XRD、红外和SEM检测可知,随着助燃剂CaO的加入,未燃煤粉的微晶参数增大,芳香片层的堆砌高度升高0.0024 nm,层片直径增大0.0362nm;添加CaO未燃煤粉的吸收峰在1500和3400 cm-1处明显强于原煤的未燃煤粉;助燃剂CaO使未燃煤粉颗粒的平均粒径减小2.67 μm,外观形貌变得不规则.

关键词: 助燃剂 , CaO , 微晶参数 , 吸收峰 , 平均粒径 , 外观形貌

Fe2O3对高炉喷吹煤粉助燃机理的研究

刘小杰 , 冯帅 , 吕庆 , 张淑会

钢铁钒钛 doi:10.7513/j.issn.1004-7638.2013.05.009

Fe2O3是一种适合高炉生产的煤粉助燃剂,采用热重-差热分析其助燃机理,表明FeCO-R削弱了碳结构单元间的桥键结合力以及晶格结构改变,使煤粉活化能降低,加速燃烧.通过模拟高炉风口的燃烧条件并收集未燃煤粉,采用XRD和SEM检测方法研究表明:随着助燃剂Fe2O3的加入,未燃煤粉的微晶参数增大,芳香片层的堆砌高度升高0.001 1nm,层片直径增大0.001 2 nm;Fe2O3使未燃煤粉颗粒的平均粒径减小3.48 μm,外观形貌变得不规则.

关键词: 高炉 , 喷吹煤粉 , 助燃剂Fe2O3 , 微晶参数 , 平均粒径

X射线衍射全谱拟合法测定碳/碳复合材料的点阵常数

王晓叶 , 李同起 , 郑斌 , 冯志海 , 李仲平

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.02.026

利用X射线衍射仪,采用全谱拟含的方法,测定三种不同碳材料的点阵常数、石墨化度及微晶参数,测得三种碳材料(每个样品重复5次试验)六方晶系的a的标准偏差小于2.0×10~(-3),c的标准偏差小于1.4×10~(-3),石墨化度(g)的标准偏差小于1.5,微晶参数(L_(c002))的标准偏差小于0.5,是一种有效的测试碳材料晶体参数的方法.

关键词: X射线衍射仪 , 全谱拟合法 , 点阵常数 , 石墨化度 , 微晶参数

混合助燃剂对高炉喷吹煤粉的助燃机理研究

闫佳杰 , 冯帅 , 樊卉

钢铁研究

对所研制的新型煤粉助燃剂的助燃效果和助燃机理进行研究.燃烧检测结果表明,新型助燃剂的助燃效果优于普通助燃剂.当新型助燃剂的添加量为0.9%时,助燃效果达到最佳,煤粉的燃烧率高于原煤11.72%,高于普通助燃剂3.73%.对未燃煤粉进行XRD和SEM检测可知,随着新型混合助燃剂的加入,未燃煤粉的微晶参数增大,芳香片层的堆砌高度升高0.053 4 nm,芳香层片直径增大0.064 8 nm;新型助燃剂使未燃煤粉颗粒的平均粒径减小3.96μm.

关键词: 新型助燃剂 , 煤粉燃烧率 , 微晶参数 , 平均粒径

CeO2催化强化高炉喷吹煤粉燃烧机制

李燕江 , 吕庆 , 白瑞国 , 刘然 , 李红玮

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150176

为了研究稀土氧化物CeO2对高炉喷吹煤粉的助燃机制,以某炼铁厂高炉喷吹煤粉为原料,利用煤粉燃烧炉进行煤粉燃烧试验并收集未燃煤粉,通过热重-差热法分析CeO2对喷吹煤粉的助燃机制,结合XRD和SEM检测分析未燃煤粉.结果表明:助燃剂CeO2对喷吹煤粉的助燃效果显著,其添加比例控制在1.5%(质量分数)左右比较适宜;CeO2在煤粉固定碳表面上形成络合盐Ce4+(CO-)4,减弱了两相反应物间的势能垒,促使挥发分的开始燃烧放热温度降低,固定碳燃烧温度区间变窄;随着CeO2的加入,Ce4+ (CO)4成倍增长,在XRD图谱中表现为未燃煤粉的微晶尺寸逐渐增大;在CeO2的作用下未燃煤粉颗粒的平均粒径与原煤未燃煤粉颗粒的平均粒径相比减小了3.48 μm,表面出现大量孔洞结构.

关键词: 高炉喷煤 , 助燃剂CeO2 , 固定碳 , 微晶参数 , 平均粒径

石墨材料导热性能与微晶参数关系的研究

邱海鹏 , 郭全贵 , 宋永忠 , 翟更太 , 宋进仁 , 刘朗

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.01.009

用煅烧石油焦和煤沥青为基本原料,采用热压和石墨化工艺制备了几种纯石墨材料.考察了煤沥青的种类以及石墨化温度对石墨材料导热性能的影响.结果表明,粘结剂的种类和石墨化温度与石墨材料的导热性能有着密切的联系.石墨材料的导热性能对其石墨化度的敏感程度较大,尤其是当石墨化度较高时表现最为突出.研究结果还表明,室温时石墨材料的导热系数与其平均微晶尺寸La呈现出良好的线性关系,其直线方程为:λ=-86.66+7.26La;石墨的微晶层间距d002与其平均微晶尺寸的倒数(1/La)也存在良好的线性关系,其直线方程为d002=0.3341+0.1664(1/La).

关键词: 石墨材料 , 导热系数 , 微晶参数

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