钢铁流程资源-能源-碳排放耦合关系及分析 被引量：20

1

作者 张琦 王小壮 +1 位作者 许立松 沈佳林 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期103-114,共12页

钢铁工业作为国民经济建设的基础性行业,在繁荣发展的同时带来了资源和能源消耗量大、CO2排放高等问题,引起国内外重点关注。基于中国北方某钢铁企业,以3种典型的耦合关系为例对钢铁生产过程的水资源-能源-碳排放耦合关系以及相关的影... 钢铁工业作为国民经济建设的基础性行业,在繁荣发展的同时带来了资源和能源消耗量大、CO2排放高等问题,引起国内外重点关注。基于中国北方某钢铁企业,以3种典型的耦合关系为例对钢铁生产过程的水资源-能源-碳排放耦合关系以及相关的影响因素进行了分析。节能供给曲线分析和生命周期水足迹分析结果表明,案例企业的能源消耗-水资源消耗-碳排放存在协同效应。例如在节能技术视角下,19项具有成本效益的节能技术在减少能耗6.01GJ/t的同时,还可协同减少工业新水消耗1.35m^3/t、水足迹4.81m^3/t以及CO2排放640.36kg/t。进一步分析了耦合关系的主要影响因素,即电力消费结构、废钢投入率和节能技术参数变化的影响。该研究为中国钢铁工业可持续发展提供理论依据和重要参考。 展开更多

关键词 钢铁生产过程 节能供给曲线 水足迹 碳排放 耦合关系

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高烟气循环W型辐射管烧嘴研究

2

作者 徐家强 李明明 +1 位作者 曾伟龙 高阳 《冶金能源》 北大核心 2024年第1期41-44,共4页

为了提高热效率、优化辐射管表面温度均匀性及降低NO_(x)排放,文章设计了一款双行程换热高烟气循环W型辐射管烧嘴,并搭建了实验平台,进行了大量实验研究,得出以下结论:得益双行程管式换热,空气预热温度在500℃以上,满负荷时预热温度可达... 为了提高热效率、优化辐射管表面温度均匀性及降低NO_(x)排放,文章设计了一款双行程换热高烟气循环W型辐射管烧嘴,并搭建了实验平台,进行了大量实验研究,得出以下结论:得益双行程管式换热,空气预热温度在500℃以上,满负荷时预热温度可达755℃;设计的卷吸结构能够卷吸大量烟气,使助燃空气氧含量低至13.34%,辐射管表面最大温差小于120℃,NO_(x)排放低于53×10^(-6)。 展开更多

关键词 W型辐射管烧嘴 温度均匀性 烟气再循环 NO_(x)

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超低排放连续热镀锌生产线余热回收技术的应用

3

作者 高吉祥 《冶金与材料》 2024年第7期64-66,共3页

根据国家节能减排的要求,退火炉余热回收技术成为连续镀锌生产线的节能的首选手段。文章主要阐述了国内连续热镀锌生产线余热回收的各项技术,对比了各项技术的优缺点,并着重描述了过热水分级余热回收技术在超低排放机组上的应用,通过在... 根据国家节能减排的要求,退火炉余热回收技术成为连续镀锌生产线的节能的首选手段。文章主要阐述了国内连续热镀锌生产线余热回收的各项技术,对比了各项技术的优缺点,并着重描述了过热水分级余热回收技术在超低排放机组上的应用,通过在大型立式镀锌退火炉机组的脱硝设备前后分别设置两级过热水/烟气换热器,既保证烟气的脱硝温度,有效降低烟气内NOx的排放,又可以实现余热回收的充分利用,目前在国内新建和改造机组上已经多次成功应用,使用效果良好。 展开更多

关键词 连续热镀锌 余热回收 超低排放

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带钢连退炉均热段电热功率确定

4

作者 武斌 《工业加热》 CAS 2024年第7期31-34,共4页

对于冷轧带钢的热处理,一般分为加热段、均热段、冷却段等主要工艺段。对于热处理过程中的均热段,传统的加热均温方式为燃气燃烧加热,但随着国家环保政策日趋严格,冷轧带钢热处理领域中的加热技术向绿色低碳发展的需求更加迫切。因电加... 对于冷轧带钢的热处理,一般分为加热段、均热段、冷却段等主要工艺段。对于热处理过程中的均热段,传统的加热均温方式为燃气燃烧加热,但随着国家环保政策日趋严格,冷轧带钢热处理领域中的加热技术向绿色低碳发展的需求更加迫切。因电加热技术较燃气燃烧加热更节能环保,且控制带温精准,更适合高品质带钢的均热需求,故现在冷轧带钢热处理过程中均热处理基本上转变为电加热方式,旨在满足带温的精确控制。传统的均热段电热功率设计过多地依赖于工程类比,缺乏系统的理论分析,致使均热段电热元件设计选型后,出现均热能力不能很好地匹配工程所需。均热能力不足无法达成工艺要求,均热能力过剩则会带来电能使用不经济且伴随着电热元件的投资成本增加。针对上述问题,梳理了电热元件功率选型的经验方法和存在的不足,重点提出按照热平衡原理确定电热功率设计选型方法,并推导出电热元件功率的理论公式,在此基础上,深入分析了均热段电热元件功率输出与相关影响因素之间的关系,旨在为今后均热段的设计精细化、经济化作参考。 展开更多

关键词 带钢 连退 电热 功率

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等温正火炉冷却段喷管的冷却特性研究

5

作者 谢康 张荣明 +2 位作者 贾汇桥 付嘉宝 蔡全福 《冶金能源》 2023年第1期41-44,共4页

等温正火工艺中快冷段的喷管形式决定了棒料冷却的均匀性,直接影响产品质量。文章利用fluent软件对两种结构喷管的流场和压力场进行了数值模拟,然后通过拖偶测试的方法测量棒料表面与芯部的温度,对喷管冷却性能进行研究。数值模拟和拖... 等温正火工艺中快冷段的喷管形式决定了棒料冷却的均匀性,直接影响产品质量。文章利用fluent软件对两种结构喷管的流场和压力场进行了数值模拟,然后通过拖偶测试的方法测量棒料表面与芯部的温度,对喷管冷却性能进行研究。数值模拟和拖偶测试均表明在等温正火条件下,结构形式一的喷管气体流速和压力更为均匀,快冷过程中冷却的更均匀。 展开更多

关键词 棒料 冷却段 喷管 稳定性

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烧结烟气活性焦脱硫脱硝再生塔出料超温原因分析及解决方案

6

作者 余江游 《节能》 2023年第12期77-80,共4页

再生塔是活性焦脱硫脱硝系统的核心设备之一,出料超温会影响设备安全,严重时甚至烧毁再生塔。以迁安某钢厂烧结机机头烟气活性焦一体化干法脱硫脱硝工程所配套的再生塔为例,分析活性焦再生塔出料超温的原因,并提出了解决方案。研究表明... 再生塔是活性焦脱硫脱硝系统的核心设备之一,出料超温会影响设备安全,严重时甚至烧毁再生塔。以迁安某钢厂烧结机机头烟气活性焦一体化干法脱硫脱硝工程所配套的再生塔为例,分析活性焦再生塔出料超温的原因,并提出了解决方案。研究表明,活性焦物料循环的不均匀性是引起出料超温的首要原因,对出料壳体进行改进,将出料壳体内的下料空间均匀地改进为多个格子,从而解决了再生塔出料超温问题。 展开更多

关键词 烧结 活性焦 脱硫脱硝 超温 再生塔

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卧式退火炉提升辊失效原因分析及改进措施

7

作者 黄媛媛 高吉祥 《工业加热》 CAS 2023年第10期13-16,共4页

带钢在炉内的运行主要靠炉底辊进行支撑,炉底辊的运行状态是卧式退火炉连续稳定生产的一个重要因素。提升辊是不锈钢退火酸洗机组的重要支撑设备,提升辊的性能质量直接影响退火炉的生产效益。提升辊一般为水冷辊,在实际生产运行中容易... 带钢在炉内的运行主要靠炉底辊进行支撑,炉底辊的运行状态是卧式退火炉连续稳定生产的一个重要因素。提升辊是不锈钢退火酸洗机组的重要支撑设备,提升辊的性能质量直接影响退火炉的生产效益。提升辊一般为水冷辊,在实际生产运行中容易发生断裂的情况,会造成退火炉停工停产,严重影响企业生产效益。以某钢厂不锈钢卧式退火炉提升辊断裂为案例,从提升辊的断口形态、炉子生产工艺、炉辊结构等方面分析提升辊的断裂原因,从而针对性地提出改进措施,如优化辊子结构,提高质量管理等,以提高提升辊的使用寿命,避免再次发生提升辊断裂事故,对提升钢厂企业生产效益具有十分重要的应用价值。 展开更多

关键词 卧式退火炉 提升辊 断裂 生产工艺 改进措施

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不锈钢连续光亮退火炉马弗管修复方案探讨

8

作者 胡典石 《中国新技术新产品》 2023年第20期61-63,共3页

该文以大型立式光亮退火炉马弗管修复为研究对象,详细论述了马弗管的维修过程和方案,并利用冷态马弗管应力计算和热态马弗管数值模拟的方式对方案进行验证,最终利用旧马弗管材料制造成一个新的马弗管,用作马弗炉的备件,从而有效降低了... 该文以大型立式光亮退火炉马弗管修复为研究对象,详细论述了马弗管的维修过程和方案,并利用冷态马弗管应力计算和热态马弗管数值模拟的方式对方案进行验证,最终利用旧马弗管材料制造成一个新的马弗管,用作马弗炉的备件,从而有效降低了马弗管的成本,对今后同类型立式马弗管的修复和维修具有重要的借鉴和指导意义。 展开更多

关键词 不锈钢退火 立式马弗管 应力分析 修复

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再生塔出料仓活性焦均匀性研究

9

作者 曾正 《节能》 2023年第6期48-50,共3页

再生塔是活性焦烟气净化系统的核心设备,吸附SO_(2)后的活性焦极易形成板结并腐蚀设备。研究活性焦在再生塔中的流动特性,通过在再生塔中增加底部安装隔板的三角导流板等措施,使生产过程中活性焦出料的均匀性、落料的一致性得到保证。

关键词 活性焦 再生塔 烟气净化系统

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基于共轭传热的甲烷MILD燃烧炉内传热特性 被引量：1

10

作者 李卫杰 谢梦茜 涂垚杰 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第10期30-38,共9页

为明确MILD燃烧方式下炉内的传热特性和机制,建立了20 kW甲烷MILD燃烧炉的共轭传热(CHT)模型,开展了燃烧、流动及传热的耦合CFD数值模拟。通过对比模拟预测结果和试验测试数据,验证了模拟方法的可靠性。结果表明,Okafor反应机理虽能准... 为明确MILD燃烧方式下炉内的传热特性和机制,建立了20 kW甲烷MILD燃烧炉的共轭传热(CHT)模型,开展了燃烧、流动及传热的耦合CFD数值模拟。通过对比模拟预测结果和试验测试数据,验证了模拟方法的可靠性。结果表明,Okafor反应机理虽能准确预测MILD燃烧炉内的温度及O、CO分布,但会过高预测NO生成量。通过对Okafor反应机理部分含N基元反应进行修正能够提高NO预测精度。通过对比耦合CHT模型前后燃烧炉内各壁面上的温度与热流密度分布,发现未耦合CHT模型时在炉膛前墙壁面出现了逆换热现象,与实际情况不符,说明耦合CHT模型在描述炉内传热特性方面精度更高。在耦合CHT模型基础上比较了MILD燃烧与传统钝体燃烧2种方式下炉内传热机制的差异,发现相较MILD燃烧,传统燃烧在所有炉壁上的温度均高20~40℃,导致传统燃烧在炉膛前墙、侧墙及后墙上的换热量比MILD燃烧分别高0.018、0.622和0.028个百分点,排烟热损失减少0.67%。进一步对各炉壁上的对流和辐射换热进行区分,发现MILD燃烧在前墙和后墙上的辐射换热量比传统燃烧分别高2.21和24.62 W,但对流换热量分别减小3.93和27.27 W。在侧墙上,MILD燃烧相较于传统燃烧辐射换热量减少290.71 W,对流换热量增加231.63 W。总体上,辐射换热在MILD燃烧和传统燃烧方式下的占比分别为70.72%和81.92%,对流换热占比分别为29.28%和18.08%。侧墙上辐射换热量的减少是导致MILD燃烧总体换热效率下降的主要原因,而更深层次的原因为MILD燃烧方式下更低的燃烧温度。 展开更多

关键词 MILD燃烧 共轭传热 辐射换热 传热计算 燃烧传热耦合

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冷轧不锈钢连续退火炉加热工艺分析及系统设计 被引量：2

11

作者 黎志明 李春明 +1 位作者 秦凤华 胡银平 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期191-196,共6页

基于冷轧不锈钢连续退火工艺及制度分析,对其连续退火炉加热系统进行了设计,通过表面能量平衡方程和能量守恒方程可计算出炉长配置及燃烧功率配置。通过实际算例与实际运行情况对比分析,得到该设计方法是有效的,能够完成从产品大纲、工... 基于冷轧不锈钢连续退火工艺及制度分析,对其连续退火炉加热系统进行了设计,通过表面能量平衡方程和能量守恒方程可计算出炉长配置及燃烧功率配置。通过实际算例与实际运行情况对比分析,得到该设计方法是有效的,能够完成从产品大纲、工艺分析基础到机组加热系统集成、布置、设备总体布置的设计过程,为后续冷轧不锈钢连续退火炉加热系统二级模型提供了理论基础。 展开更多

关键词 冷轧不锈钢 连续退火炉 加热工艺 系统设计

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超低NO_(x)排放自身预热式I型辐射管烧嘴热态实验研究 被引量：3

12

作者 高阳 秦凤华 李明明 《冶金能源》 2021年第5期43-47,共5页

介绍了一种超低NO_(x)排放自身预热I型辐射管烧嘴的结构与工作原理。采用热态实验对烧嘴性能进行测试与分析,得出了烧嘴的冷态点火特性曲线、烧嘴在不同燃烧模式下NO_(x)排放水平、火焰稳定性及辐射管表面温度分布。研究烧嘴不同工作模... 介绍了一种超低NO_(x)排放自身预热I型辐射管烧嘴的结构与工作原理。采用热态实验对烧嘴性能进行测试与分析,得出了烧嘴的冷态点火特性曲线、烧嘴在不同燃烧模式下NO_(x)排放水平、火焰稳定性及辐射管表面温度分布。研究烧嘴不同工作模式对NO_(x)排放的抑制作用,得出了从冷态升温到高温应用全过程的NO_(x)排放指标,为该类型烧嘴实现工程应用提供了良好的调试依据,从而确保应用炉窑实现超低NO_(x)排放。 展开更多

关键词 超低NO_(x)排放 自预热辐射管烧嘴 点火性能 烟气回流 ENO_(x)模式 表面温度分布均匀性

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多孔介质燃烧技术应用 被引量：2

13

作者 石祥 李卫杰 高阳 《节能》 2020年第3期110-114,共5页

就多孔介质燃烧技术应用进行了系统介绍及分析结合红外加热特点及多孔介质燃烧器结构,介绍多孔介质燃烧技术使用条件及工况,对多孔介质燃烧特性分析,从燃烧稳定性、温度特性及加热效率、污染物排放指标、温度均匀性等几个关键特性参数... 就多孔介质燃烧技术应用进行了系统介绍及分析结合红外加热特点及多孔介质燃烧器结构,介绍多孔介质燃烧技术使用条件及工况,对多孔介质燃烧特性分析,从燃烧稳定性、温度特性及加热效率、污染物排放指标、温度均匀性等几个关键特性参数进行系统阐述,最后对各类多孔介质燃烧的使用特点进行对比,对不同材料的多孔介质燃烧器适用工况、优势特点等进行说明,并对多孔介质燃烧技术未来发展方向提出了见解,为领域内技术专家了解分析多孔介质燃烧提供了重要参考。 展开更多

关键词 红外加热 多孔介质 燃烧 低NOX排放

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矩形坯的棒材加热炉链式提升机的优化设计 被引量：2

14

作者 姚嵩 占飞 徐祖敦 《中国设备工程》 2020年第20期122-123,共2页

常规的链式提升机设计中,在钢坯输送至辊道过程中,坯料在滑落至辊道过程中会产生翻转,仅适用于方坯来料,对于型钢加热炉所需的矩形坯料因为无法保证最终平放进炉,不能满足技术要求。本文针对上述需求对提升机进行优化设计,通过加装翻钢... 常规的链式提升机设计中,在钢坯输送至辊道过程中,坯料在滑落至辊道过程中会产生翻转,仅适用于方坯来料,对于型钢加热炉所需的矩形坯料因为无法保证最终平放进炉,不能满足技术要求。本文针对上述需求对提升机进行优化设计,通过加装翻钢装置,保证每块矩形坯能准确停放在辊道上,同时,能兼容方坯生产,以及解决钢坯冲击辊道等问题。 展开更多

关键词 矩形坯 链式提升机 翻钢装置 钢坯冲击

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蓄热式加热炉用高炉煤气直接点火烘炉技术应用论述 被引量：2

15

作者 赵越超 《中国设备工程》 2020年第6期185-186,共2页

本文介绍了几种加热炉用高炉煤气直接点火烘炉技术,保证了烘炉的安全性和可重复性,已在生产中大量使用。

关键词 高炉煤气 点火 烘炉 安全 可重复性

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燃烧系统空气侧增设磁场对燃烧的影响

16

作者 周靓 秦凤华 +4 位作者 高阳 李明明 毕洪伟 贺铸 潘妮 《冶金能源》 2022年第3期37-40,共4页

文章利用空气中不同成分在磁场中受力方向不同的原理,提出在燃烧系统中空气侧管路上增设磁场,采用梯度磁场制备富氧空气用于助燃。实验研究了空气侧增设磁场对燃烧的影响。结果表明,增设磁场后炉膛温度有所升高,烟气中残氧量和可燃物质... 文章利用空气中不同成分在磁场中受力方向不同的原理,提出在燃烧系统中空气侧管路上增设磁场,采用梯度磁场制备富氧空气用于助燃。实验研究了空气侧增设磁场对燃烧的影响。结果表明,增设磁场后炉膛温度有所升高,烟气中残氧量和可燃物质含量均降低,该装置能够大幅度提升可燃物质与氧气的燃烧反应,同时不会增加NO_(x)排放量。 展开更多

关键词 梯度磁场 富氧燃烧 富氧空气

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HL-2M支撑部件焊接中的磁导率控制工艺研究

17

作者 乔涛 刘德权 +2 位作者 林涛 郑小舟 许文峰 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期285-289,共5页

HL-2M装置的支撑结构由500多件尺寸不一形状各异的非标部件构成。其中400余件以上为焊接部件,均由SS304板材焊接而成。根据HL-2M装置的设计与运行要求,支撑结构部件所用钢材必须满足磁导率μ≤1.03,也需保证其焊接而成的部件在焊接后的... HL-2M装置的支撑结构由500多件尺寸不一形状各异的非标部件构成。其中400余件以上为焊接部件,均由SS304板材焊接而成。根据HL-2M装置的设计与运行要求,支撑结构部件所用钢材必须满足磁导率μ≤1.03,也需保证其焊接而成的部件在焊接后的磁导率也不能大于1.03。通过多组焊接试验的对比,采用高镍焊丝GMS-310+Ar+N_(2)混合气体,能很好地将焊后的磁导率控制在规定范围之内,并成功地应用在支撑部件的焊接中。 展开更多

关键词 HL-2M装置 支撑部件 焊接 磁导率 焊接保护气体

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多级孔碳负载聚乙二醇相变复合材料的分子动力学模拟研究 被引量：1

18

作者 臧煜阳 冯黛丽 +1 位作者 冯妍卉 张欣欣 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1526-1530,共5页

多级孔碳(Hierarchical porous carbon,HPC)具有大的比表面积(1345 m^(2)/g)和高的孔体积(2.69 cm^(3)/g),对聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)的负载量高达92.5%(wt),复合材料展现出优异的储能特性,因此采用分子动力学模拟的方法对其... 多级孔碳(Hierarchical porous carbon,HPC)具有大的比表面积(1345 m^(2)/g)和高的孔体积(2.69 cm^(3)/g),对聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)的负载量高达92.5%(wt),复合材料展现出优异的储能特性,因此采用分子动力学模拟的方法对其开展机理研究。复合后PEG@HPC熔点为324.5 K,相互作用能和径向分布函数结果表明,孔径越小,基材对芯材的作用力越强,有利于防止芯材的泄漏,保持复合材料的结构稳定性。振动态密度和重叠能表明,复合后声子振动匹配增强,有益于能量的传递和材料热导率的提升。 展开更多

关键词 多级孔碳 聚乙二醇 定形相变材料 分子动力学 热特性

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活性焦再生塔腐蚀着火原因分析及更换方案 被引量：1

19

作者 曾正 《节能》 2021年第9期77-78,共2页

再生塔作为活性焦烟气净化系统的核心设备,在整个工艺中起到关键作用,但由于活性焦本身的易附着、易氧化、产物腐蚀性强等特点,缩短了再生塔设备的使用寿命。为解决再生塔易发生腐蚀的问题,阐述再生塔腐蚀发生的原因,提出相关更换方案... 再生塔作为活性焦烟气净化系统的核心设备,在整个工艺中起到关键作用,但由于活性焦本身的易附着、易氧化、产物腐蚀性强等特点,缩短了再生塔设备的使用寿命。为解决再生塔易发生腐蚀的问题,阐述再生塔腐蚀发生的原因,提出相关更换方案与运行维护事项,以期延长再生塔的使用寿命,能够做到稳定运行。 展开更多

关键词 活性焦 再生塔 腐蚀

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径向热管省煤器在无取向高牌号硅钢常化退火炉中的应用

20

作者 余江游 《节能》 2022年第11期42-44,共3页

简要介绍径向热管及径向热管省煤器的工作原理及特性,将径向热管省煤器与轴向热管省煤器和立式轴向热管省煤器进行对比,分析径向热管省煤器在无取向高牌号硅钢常化退火炉余热回收系统中应用的优点。结果表明:径向热管省煤器的性能优于... 简要介绍径向热管及径向热管省煤器的工作原理及特性,将径向热管省煤器与轴向热管省煤器和立式轴向热管省煤器进行对比,分析径向热管省煤器在无取向高牌号硅钢常化退火炉余热回收系统中应用的优点。结果表明:径向热管省煤器的性能优于轴向热管省煤器和立式轴向热管省煤器。 展开更多

关键词 径向热管 省煤器 余热回收

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