2012cb720400-g鋼鐵生產(chǎn)過程高效節(jié)能基礎(chǔ)研究

1、項(xiàng)目名稱：鋼鐵生產(chǎn)過程高效節(jié)能基礎(chǔ)研究鋼鐵生產(chǎn)過程高效節(jié)能基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：張欣欣張欣欣北京科技大學(xué)北京科技大學(xué)起止年限：2012.12016.82012.12016.8依托部門：教育部教育部究多孔微細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)多相多物系相變及其界面遷移特性，構(gòu)建多場耦合驅(qū)動(dòng)多形態(tài)余能高效轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存方法。（3）鋼鐵鋼鐵生產(chǎn)流程物流－能流－流程物流－能流－環(huán)境作用機(jī)理及其多目境作用機(jī)理及其多目標(biāo)集成集成優(yōu)化理化理論鋼鐵生產(chǎn)過程是一個(gè)開放、遠(yuǎn)離平衡點(diǎn)、不可逆

2、且由不同結(jié)構(gòu)－功能的單元工序通過非線性耦合構(gòu)成的復(fù)雜流程系統(tǒng)。本關(guān)鍵科學(xué)問題要闡明流程熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的耦合機(jī)制，構(gòu)建整體系統(tǒng)、功能子系統(tǒng)、工序模塊、單體組件等多層次物流－能流耦合的普適模型，研究流程整體的物流－能流－環(huán)境作用機(jī)理、能源高效配置方法和廢棄物循環(huán)與排放特點(diǎn)，建立基于廣義熱力學(xué)的多目標(biāo)集成優(yōu)化理論和流程調(diào)控策略。2主要研究內(nèi)容研究內(nèi)容研究內(nèi)容1：高溫：高溫?zé)峄瘜W(xué)反化學(xué)反應(yīng)與能與能質(zhì)傳遞協(xié)質(zhì)傳遞協(xié)同強(qiáng)化理化理論以國際先進(jìn)的全氧高

3、爐煉鐵技術(shù)為背景，以鐵－氧－碳多元、非均相高溫?zé)峄瘜W(xué)反應(yīng)體系為對(duì)象，主要研究：高溫多相熱化學(xué)反應(yīng)體系中礦相結(jié)構(gòu)與熔體物性演變機(jī)制，熱化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律及特點(diǎn)，礦物－渣相－煤氣三相共存條件下的高效能質(zhì)傳遞與氣固液相分離機(jī)理，熱化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與能質(zhì)傳遞耦合機(jī)制等。從而建立高溫多相熱化學(xué)反應(yīng)與能質(zhì)傳遞協(xié)同強(qiáng)化理論，為規(guī)?；醺郀t煉鐵新工藝系統(tǒng)的構(gòu)建奠定科學(xué)基礎(chǔ)。研究內(nèi)容研究內(nèi)容2：固、熔相余固、熔相余熱回收與品回收與品質(zhì)調(diào)質(zhì)調(diào)控中的能控中的

4、能質(zhì)耦合耦合傳輸傳輸機(jī)理機(jī)理以鋼鐵生產(chǎn)流程中鋼鐵熔融渣及固體散料等物料余熱回收和固相品質(zhì)調(diào)控問題為背景，以懸浮、移動(dòng)及回轉(zhuǎn)條件下高溫相變顆粒體系和異形顆粒堆積體系為對(duì)象，主要研究：復(fù)雜孔隙內(nèi)工質(zhì)的高溫?zé)崃W(xué)溫升及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性，高溫熔渣顆粒相變冷卻與物相結(jié)構(gòu)及品質(zhì)的演變機(jī)理，高溫顆粒體系中多相流動(dòng)、熱質(zhì)傳遞和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的耦合作用機(jī)制與物料品質(zhì)協(xié)同調(diào)控原理，關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高溫顆粒體系宏觀能質(zhì)傳遞的影響規(guī)律，復(fù)雜動(dòng)力及熱邊界條件下高溫顆粒體系中多