电磁悬浮下氢还原气氛对硅铁合金脱磷的影响研究 被引量：1

1

作者 张桂芳 杨睿潇 +3 位作者 姜琦 刘宇 张培培 潘哲儒 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期133-136,共4页

磷杂质的去除是生产纯净度高的冶金级硅的关键。相对于传统方法,电磁悬浮精炼技术具有避免坩埚污染、使材料内部成分均匀、高温快速熔炼等特点,该方法可以实现硅铁合金中磷杂质的去除。通过控制悬浮氢还原气氛的浓度、悬浮时间及悬浮温... 磷杂质的去除是生产纯净度高的冶金级硅的关键。相对于传统方法,电磁悬浮精炼技术具有避免坩埚污染、使材料内部成分均匀、高温快速熔炼等特点,该方法可以实现硅铁合金中磷杂质的去除。通过控制悬浮氢还原气氛的浓度、悬浮时间及悬浮温度,探索了脱除硅铁合金中磷杂质的机理及效果。结果表明,当氢还原气氛为50%Ar-50%H_(2)、气体流量为1000 mL/min、悬浮时间为2700 s、悬浮温度为1750℃时,硅铁合金的脱磷效果最好。 展开更多

关键词 脱磷 氢气还原气氛 电磁悬浮 硅铁合金

在线阅读 下载PDF 职称材料

酸碱改性及负载镍对活性炭脱硫性能影响研究 被引量：10

2

作者 黄帮福 耿朝阳 +4 位作者 施哲 丁跃华 张桂芳 周晓雷 刘兰鹏 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3617-3622,3636,共7页

酸碱改性可增加活性炭表面官能团数量、增大比表面积和孔容、提高金属活性组分在其表面的分散度,负载镍可使活性炭具有较好的低温脱硫性能。为开发适合用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,采用HNO_3和KOH分别对椰壳活性炭进行改性并... 酸碱改性可增加活性炭表面官能团数量、增大比表面积和孔容、提高金属活性组分在其表面的分散度,负载镍可使活性炭具有较好的低温脱硫性能。为开发适合用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,采用HNO_3和KOH分别对椰壳活性炭进行改性并负载镍,分别开展HNO_3改性活性炭的反应温度和改性条件对脱硫性能影响,通过BET对炭基和酸改性活性炭进行表征,KOH改性活性炭的碱炭比、活化时间和活化温度对脱硫性能影响,炭基、酸改性和碱改性活性炭且负载镍的脱硫剂脱硫性能研究。研究表明:60℃为1Ni/NAC最佳脱硫反应温度,HNO_3处理后再负载镍对催化剂脱硫性能提高较大;合理的碱炭比为3∶1,最佳活化时间为1 h,合适的活化温度为800℃;负载镍活性炭脱硫能力由强到弱的顺序为1Ni/NAC> 1Ni/KAC> 1Ni/AC。研究成果可为钢铁企业烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴。 展开更多

关键词 酸碱改性 镍 活性炭 脱硫性能 影响因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢包互用条件及影响因素 被引量：5

3

作者 黄帮福 田乃媛 +2 位作者 施哲 马志伟 周晓雷 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期52-59,共8页

为深入研究炼钢厂多台连铸机间钢包产生互用的条件及影响因素,以H炼钢厂的钢包为研究对象,简要解析了钢包运行过程及运行时间。分析了钢包周转次数、周转数与浇铸炉次数之间的关系;运用甘特图模拟出两台连铸机浇次重叠时间为50min条件... 为深入研究炼钢厂多台连铸机间钢包产生互用的条件及影响因素,以H炼钢厂的钢包为研究对象,简要解析了钢包运行过程及运行时间。分析了钢包周转次数、周转数与浇铸炉次数之间的关系;运用甘特图模拟出两台连铸机浇次重叠时间为50min条件下的钢包运行过程。研究表明:钢包产生互用的前提条件为钢包在先停浇连铸机不再承担运输任务,且先停浇连铸机的钢包空包结束时间应在后开浇连铸机钢包的重包开始时间之前。分析了浇次重叠时间对钢包互用的影响,结果表明:浇次重叠时间内连铸机浇铸的钢包数少于围绕连铸机周转的钢包数时才能产生钢包互用。研究了连铸机单炉浇铸时间与钢包周转周期对钢包互用的影响,结果表明:科学控制钢包周转周期和连铸机单炉浇铸时间,合理匹配二者关系,可使浇次最后不需要周转的钢包数增加,提高钢包的互用几率。 展开更多

关键词 炼钢厂 钢包 互用条件 影响因素 浇次计划 甘特图

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于甘特图的钢包运行控制模型研究 被引量：3

4

作者 黄帮福 施哲 +1 位作者 朱红波 丁跃华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2164-2170,共7页

以S炼钢厂钢包为研究对象,解析钢包周转模式和不同钢水精炼工艺的周转周期;运用甘特图模拟出1台连铸机浇注时的钢包周转甘特图并分析其钢包运行特点,提出单浇次的钢包数量计算模型和周转率计算模型;模拟出3台连铸机同时浇注重叠时间大... 以S炼钢厂钢包为研究对象,解析钢包周转模式和不同钢水精炼工艺的周转周期;运用甘特图模拟出1台连铸机浇注时的钢包周转甘特图并分析其钢包运行特点,提出单浇次的钢包数量计算模型和周转率计算模型;模拟出3台连铸机同时浇注重叠时间大于钢包周转周期甘特图,研究重叠时间分别大于、介于和小于各连铸机钢包周转周期的钢包互用特点。研究结果表明:当先停浇的连铸机在浇次重叠时间内浇注的钢包数小于周转钢包数时,可有效减少钢包周转数量和提高钢包周转率,最终提出不同重叠时间条件下的钢包数量计算模型和周转率计算模型。 展开更多

关键词 甘特图 钢包 周转数量 周转率 控制模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

载镍活性炭低温脱硫及其制备影响因素研究 被引量：3

5

作者 黄帮福 耿朝阳 +4 位作者 施哲 丁跃华 张桂芳 周晓雷 刘兰鹏 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期108-114,共7页

活性炭负载镍催化剂具有较好的低温脱硫性能。为研发适合钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,以椰壳活性炭为研究对象,采用硝酸镍浸渍法制备载镍活性炭,使用模拟烧结烟气开展了炭基和载镍(0.5%、1%、2%、3%、4%)活性炭(0.5Ni/AC、1Ni/AC... 活性炭负载镍催化剂具有较好的低温脱硫性能。为研发适合钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,以椰壳活性炭为研究对象,采用硝酸镍浸渍法制备载镍活性炭,使用模拟烧结烟气开展了炭基和载镍(0.5%、1%、2%、3%、4%)活性炭(0.5Ni/AC、1Ni/AC、2Ni/AC、3Ni/AC、4Ni/AC)脱硫实验,并通过扫描电镜和X射线衍射仪对炭基和催化剂进行表征。炭基脱硫性能研究结果表明,当反应温度为30℃时,炭基活性炭脱硫效果最好,反应温度越低对物理吸附越有利,反应温度越高对化学吸附越有利;分析表明炭基脱硫机理为SO_2、O_2和H_2O被活性炭吸附成为吸附态,主要在微孔条件下形成硫酸。载镍活性炭脱硫反应温度、空速和SO_2入口质量分数影响因素研究结果表明,反应温度为60℃时,1Ni/AC催化剂具有最佳的脱硫率,其保持100%脱硫率的时间长达120 min;脱硫剂的脱硫率随空速的升高而不断下降,低空速有利于反应的进行;SO_2的入口质量分数在0.1%~0.3%时,有利于脱硫反应的进行。分析脱硫前后催化剂表征结果可知,脱硫反应后会在活性炭孔表面出现大量脱硫产物,堵塞了活性炭孔道,覆盖了催化剂表面的活性位,中断了催化剂脱硫反应链。当焙烧温度大于900℃时,镍全部以单质镍形式存在于活性炭中;600~800℃焙烧温度条件下,脱硫剂具有较高的脱硫率,镍的主要存在形态为Ni O。当Ni的负载量为1%时,脱硫剂具有最好的脱硫效果。研究结果可为烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴。 展开更多

关键词 活性炭 镍 烧结烟气 催化剂 脱硫 影响因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

载镍活性炭脱硫及其再生影响因素研究 被引量：1

6

作者 黄帮福 耿朝阳 +5 位作者 施哲 丁跃华 张桂芳 刘维赛 赵宏伟 赵思孟 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3310-3316,共7页

钢铁企业烧结烟气温度较低且具有多污染物排放特点。活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,且负载镍活性炭有较好的低温脱硫性能。为深入探究负载镍活性炭用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的可行性,本文以椰壳活性炭... 钢铁企业烧结烟气温度较低且具有多污染物排放特点。活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,且负载镍活性炭有较好的低温脱硫性能。为深入探究负载镍活性炭用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的可行性,本文以椰壳活性炭为研究对象,采用硝酸镍浸渍法制备载镍活性炭,并开展了催化剂脱硫和再生影响因素研究。研究表明:Ni负载量为1%时,催化剂具有最佳的脱硫能力; 60℃为1 Ni/AC催化剂的最佳脱硫反应温度;入口SO2质量分数为0. 1%～0. 3%和低空速有利于脱硫反应的进行。提升再生温度可提高1 Ni/AC再生率,但再生温度超过400℃后再生率基本维持恒定;初始再生速率与再生温度成正比;载气流量对再生率基本没有影响,只影响再生速度;再生次数的增加使1 Ni/AC硫容随之降低且质量损耗率逐渐增大。研究成果可为活性炭治理钢铁企业烧结烟气多污染物及失活活性炭再生提供借鉴。 展开更多

关键词 活性炭 镍 脱硫性能 再生 烧结烟气

在线阅读 下载PDF 职称材料

负载镍和酸改性活性炭脱硫影响因素

7

作者 黄帮福 耿朝阳 +4 位作者 施哲 丁跃华 张桂芳 周晓雷 刘兰鹏 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期762-768,共7页

钢铁企业烧结烟气温度低且具有多污染物排放特点。活性炭(AC)是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,且负载镍活性炭有较好的低温脱硫性能。为深入探究酸改性后负载镍活性炭用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的可行性,采用硝... 钢铁企业烧结烟气温度低且具有多污染物排放特点。活性炭(AC)是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,且负载镍活性炭有较好的低温脱硫性能。为深入探究酸改性后负载镍活性炭用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的可行性,采用硝酸对椰壳活性炭进行改性并负载镍,模拟烧结烟气开展了反应温度和改性条件对活性炭脱硫影响研究,通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)和傅里叶转换红外光谱(FT-IR)对炭基和载镍活性炭进行表征。分析表明:Ni负载量为1%时,活性炭具有最佳脱硫能力;负载1%镍的硝酸改性活性炭(1Ni/NAC)最佳脱硫反应温度为60℃;AC载体经硝酸处理后脱硫性能得以提高。活性炭经硝酸处理后仍然保留丰富的多孔结构,比表面积、微孔容积和总孔容积均有所增加,酸改性可去除部分杂质以改善Ni的分散度,活性炭表面的酸性含氧官能团也有所增加。研究成果可为活性炭治理钢铁企业烧结烟气多污染物提供借鉴。 展开更多

关键词 钢铁企业 烧结烟气 活性炭 镍 催化剂 脱硫

在线阅读 下载PDF 职称材料

电磁悬浮熔炼金属合金的研究进展:应用和数值模拟 被引量：2

8

作者 刘宇 张桂芳 +3 位作者 漆鑫 施哲 严鹏 姜琦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期159-166,共8页

工业制造的快速发展对多元合金材料的质量和性能提出了更高的要求,然而传统的合金熔炼方式难以处理高纯度、高活性、高熔点的合金材料。与传统的方法相比,电磁悬浮(EML)作为一种微重力条件下的新型无接触式的熔炼技术,在熔炼金属合金时... 工业制造的快速发展对多元合金材料的质量和性能提出了更高的要求,然而传统的合金熔炼方式难以处理高纯度、高活性、高熔点的合金材料。与传统的方法相比,电磁悬浮(EML)作为一种微重力条件下的新型无接触式的熔炼技术,在熔炼金属合金时能够达到深过冷度和快速冷却,显著改变合金晶体的组织形貌,使晶体向质量高、性能优的合金状态发展。因此,近年来电磁悬浮技术熔炼金属合金技术受到了研究者们极大的关注。研究者们已经利用EML技术定量测量了多元合金的比热、密度、粘度、表面张力等性质;通过观测过冷悬浮熔滴,结合振荡液滴法、落滴式量热法、样品耦合电子法等可以测量较大温度范围内多元合金的热物理性质。研究表明:熔体内部的不可见流动现象和传输现象采用数值建模技术来进行模拟研究,可展现熔滴的流动和表面变形特征,并有助于揭示实验结果。国内外学者对电磁悬浮在多元合金熔炼应用和模拟进行了大量研究后发现:(1)合金熔炼过程中耐火材料不可避免会对液态合金造成污染;(2)过冷度、冷却速度对金属合金凝固过程具有较大影响,但缺少有效的研究方法;(3)热物理性质对合金的宏观性能有很大的影响,且能作为制造过程模拟优化输入参数,但相关文献资料较少。本文归纳了EML熔炼金属合金的研究进展,分别对其凝固过程和性质测量等的实验研究与悬浮熔滴形状和内部流动规律等的数值模拟进行了总结介绍,讨论了目前电磁悬浮熔炼技术存在的问题和未来的突破方向,为液态合金性质研究及其数值模拟提供了参考。 展开更多

关键词 电磁悬浮 凝固过程 热物理性质 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

氨法脱硫中影响硫酸铵结晶的主要因素 被引量：8

9

作者 代蒙 黄帮福 +5 位作者 李露 汪德富 杨征宇 罗枫 冶富银 李明 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第2期505-512,共8页

氨法脱硫技术相较其他脱硫技术有较多优势,该技术在高效治理SO 2的同时还可得到副产品化肥硫酸铵,但存在副产物硫酸铵晶体颗粒小和结晶率低的问题。因此,本文综述了晶种、Fe 3+、添加剂和悬浮物对硫酸铵结晶的影响,分析了各因素对硫酸... 氨法脱硫技术相较其他脱硫技术有较多优势,该技术在高效治理SO 2的同时还可得到副产品化肥硫酸铵,但存在副产物硫酸铵晶体颗粒小和结晶率低的问题。因此,本文综述了晶种、Fe 3+、添加剂和悬浮物对硫酸铵结晶的影响,分析了各因素对硫酸铵成核的影响机理,总结了当前研究不足,并对硫酸铵结晶未来重点研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 氨法脱硫 硫酸铵 结晶 影响因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

活性炭改性及其脱硫脱硝性能研究与展望 被引量：10

10

作者 李婉君 黄帮福 +2 位作者 杨征宇 代蒙 文桢晶 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第4期1318-1327,共10页

活性炭具有独特的孔隙结构和表面性质,这使其在净化工业烟气领域中有着重要应用。普通活性炭孔容偏小、微孔分布较宽、比表面积较小,导致其吸附性能无法较好地满足烟气深度净化需求。对活性炭进行改性可优化孔容孔径,提高孔隙率,改善表... 活性炭具有独特的孔隙结构和表面性质,这使其在净化工业烟气领域中有着重要应用。普通活性炭孔容偏小、微孔分布较宽、比表面积较小,导致其吸附性能无法较好地满足烟气深度净化需求。对活性炭进行改性可优化孔容孔径,提高孔隙率,改善表面酸碱性,进而提高活性炭的吸附性能。本文综述了近年来在酸性、碱性和中性条件下改性活性炭的研究进展,并基于活性炭改性现存的不足和瓶颈问题总结了未来活性炭改性的研究重点。 展开更多

关键词 活性炭 脱硫脱硝 改性 孔隙结构 比表面积 吸附性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

V/AC催化剂NH_(3)-SCR低温脱硝机理的研究 被引量：1

11

作者 杨征宇 黄帮福 +5 位作者 张桂芳 代蒙 文桢晶 李婉君 罗柳宾 自高勇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期174-179,共6页

以硝酸活化后的椰壳活性炭(AC)为载体、VOSO_(4)为前驱物制备V/AC系列催化剂,利用SEM、BET、XRD、FT-IR、XPS对V/AC催化剂表面形貌、孔隙结构、晶体结构、官能团和活性组元价态的变化规律进行表征。改性机理研究结果表明,V/AC催化剂上... 以硝酸活化后的椰壳活性炭(AC)为载体、VOSO_(4)为前驱物制备V/AC系列催化剂,利用SEM、BET、XRD、FT-IR、XPS对V/AC催化剂表面形貌、孔隙结构、晶体结构、官能团和活性组元价态的变化规律进行表征。改性机理研究结果表明,V/AC催化剂上块状钒物种均匀分散在AC表面且能高效构建出新结构,增大比表面积和孔体积;活性炭表面均可观察到V_(2)O_(5)和V_(2)O_(3)活性组元;随着钒氧化物负载量增加,—COOH和—OH官能团略微减少,负载量过多会破坏C—OH、C—O和C■O键。V/AC催化剂低温NH_(3)-SCR机理研究结果表明,通过V^(5+)和V^(4+)之间的氧化还原反应形成了活性氧空位,使表面吸附氧Oα的量增加,具有较高流动性,促进并吸附了更多的反应气体(NH_(3)、O_(2)、NO),致使标准SCR反应向快速SCR反应加速转化。 展开更多

关键词 椰壳活性炭 硝酸活化 VOSO_(4) 改性机理 NH_(3)-SCR 脱硝机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

氨法脱硫副产物硫酸铵蒸发结晶研究与进展 被引量：9

12

作者 李露 黄帮福 +4 位作者 张桂芳 刘兰鹏 汪德富 于安和 蔡鸣 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期36-40,共5页

结合烧结烟气特点,综述了国内外对硫酸铵结晶影响因素研究的进展,讨论了p H、搅拌转速、蒸发温度、杂质对硫酸铵结晶过程的影响,分析了各个因素对硫酸铵结晶的影响机理和作用效果,为今后优化硫酸铵结晶工艺提供借鉴。

关键词 氨法脱硫 硫酸铵 结晶 影响因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

硫酸铵母液沉淀法除氟及其对结晶影响研究

13

作者 姜永华 姚旭 +5 位作者 张燕玲 黄帮福 李露 代蒙 文桢晶 李婉君 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期68-71,93,共5页

本文采用硫酸钙、脱硫灰作除氟剂对硫酸铵母液进行除氟,研究了两种除氟剂除氟效果及其对硫酸铵结晶影响,结果表明,除氟率随除氟剂投加量增大先快速增加,随后逐渐变缓;硫酸钙最佳投加量为6.299 g/L、脱硫灰最佳投加量为12.055 g/L。除氟... 本文采用硫酸钙、脱硫灰作除氟剂对硫酸铵母液进行除氟,研究了两种除氟剂除氟效果及其对硫酸铵结晶影响,结果表明,除氟率随除氟剂投加量增大先快速增加,随后逐渐变缓;硫酸钙最佳投加量为6.299 g/L、脱硫灰最佳投加量为12.055 g/L。除氟后母液结晶晶体平均粒径大于原母液结晶晶体,硫酸钙除氟后母液结晶晶体粒径增加最多,原因是产生更多硫酸铵使晶核长大速率加快。除氟前后母液结晶的硫酸铵中均有(NH_(4))_(2)SO_(4)和(NH_(4))Cl,晶体所含(NH_(4))_(2)SO_(4)纯度下降,除氟沉淀物所含(NH_(4))_(2)SO_(4)略有增加。 展开更多

关键词 硫酸铵 沉淀法 硫酸钙 脱硫灰 除氟 结晶

在线阅读 下载PDF 职称材料

硫酸铵母液除氯及其对结晶影响

14

作者 自高勇 黄帮福 +4 位作者 代蒙 杨征宇 文桢晶 李婉君 罗柳宾 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1437-1446,共10页

硫酸铵母液中Cl^(−)不断循环富集导致设备腐蚀严重,同时影响硫酸铵结晶及品质。本文运用硫酸钙铝法和脱硫灰铝法分别对硫酸铵母液进行除氯研究,采用筛分法对晶体粒径进行分析、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对晶体... 硫酸铵母液中Cl^(−)不断循环富集导致设备腐蚀严重,同时影响硫酸铵结晶及品质。本文运用硫酸钙铝法和脱硫灰铝法分别对硫酸铵母液进行除氯研究,采用筛分法对晶体粒径进行分析、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对晶体尺寸、形貌进行表征,X射线衍射仪(X-ray Diffractometer,XRD)分析晶体物相。研究表明:除氯剂最佳投加量为3.0 g硫酸钙和0.8 g偏铝酸钠,3.0 g脱硫灰和0.8 g偏铝酸钠,对应除氯率分别为31.70%和36.38%。在转速200 r/min,反应温度为75℃,两种除氯剂加入会使ρ(Cl−)快速下降,此为Cl−与Ca^(2+)和AlO_(2)^(−)反应形成了不溶钙铝氯化合物;除氯剂加入过量会使NaAlO_(2)发生双水解,解离出OH−,抑制Cl^(−)与Ca^(2+)、AlO_(2)^(−)反应,导致Cl^(−)去除率下降。硫酸钙铝法所产生的钙铝氯化合物会附着在晶粒活性表面进而增大硫酸铵结晶介稳区宽度,抑制晶体正常生长,导致结晶量减少;脱硫灰铝法中杂质金属可将OH−消耗和减小硫酸铵结晶介稳区宽度,所含大量SO_(4)^(2−)会使硫酸铵结晶量增加,但晶体纯度降低。相关研究结果可为减少氨法脱硫设备腐蚀及优化硫酸铵结晶提供参考。 展开更多

关键词 硫酸铵 除氯 硫酸钙铝法 脱硫灰铝法 结晶

在线阅读 下载PDF 职称材料