王福明教授北京科技大学

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近年来随着我国炼焦规模的快速发展,对炼焦煤的需求大幅上升,另外优质炼焦煤的供求关系也十分紧张。针对上述问题不少国家大力推进炼焦技术的改革以及实行配煤炼焦,并对煤的炭化机理以及煤的共炭化方面做了大量的研究工作。因此,加强综合利用非焦煤、弱粘煤的研究显得非常重要和紧迫,对这方面的理论要求更加迫切。 本文采用等温热重法对贫瘦煤配改质沥青炼焦进行了热解动力学分析,考察了煤热解的影响因素,结合前人的研究成果,发现煤中的碳、氧、氢元素、矿物质对贫瘦煤配改质沥青的热解均有影响,并且热解过程不能用简单的一步反应来描述。根据热重曲线特征,提出热解过程可用两步反应来描述,即成核和生长(n=1)模型与成核和生长(n=3)模型。通过运用三种不同的方法对热解过程进行了动力学计算,发现热解的表观活化能随升温速率的升高变化不大,而频率因子随升温速率升高而增大,在实验条件下,升温速率为17℃/min时频率因子达到最大。通过对1/3焦煤配改质沥青炼焦所得各温度点下的焦样进行红外光谱分析,表明改质沥青主要作用于煤基本结构单元的侧链和桥键,基本结构单元芳核稳定；随温度的升高,煤的大分子结构演化途径产生畸变,改质沥青有利于煤中氢元素发生化学环境转移,使脂肪烃含量相对减少、稳定的芳香烃含量相对增加,促进煤大分子结构缩合度和有序度增加；煤有机分子结构对改质沥青的变化非常敏感,在相同的条件下,配改质沥青的1/3焦煤的脂族结构(CH3、CH2)较未配改质沥青的煤脱落较快,其伸缩振动峰较弱；而稳定程度较高、活化能较大的芳香结构对改质沥青的反应正好与脂族结构相反。通过对1/3焦煤配改质沥青炼焦所得焦炭的形貌观察,发现煤焦的微观结构与热解温度有关,微观结构的变化以气孔和裂隙结构为主,热解温度越高,气孔越少,气孔壁越厚,但是裂隙越发育；添加改质沥青的焦炭比未添加改质沥青的焦炭气孔较少且均匀,气孔壁厚,裂隙少。通过对非焦煤添加改质沥青炼焦的基础研究,表明1/3焦煤和焦2煤在配入一定量改质沥青后可以代替部分肥焦煤炼焦而不降低焦炭质量,在炼焦过程中加大这两种煤和沥青的配比,可以减少主焦煤的利用,节约宝贵的主焦煤资源；而瘦煤、弱粘煤和无烟煤则更适合从配煤角度来考虑；配合煤中加入一定量的改质沥青,不仅可以作为粘结剂,其根本作用是使某些单种煤发生一定程度的变质,改变其塑性状态和塑性区域,促进各向异性碳的发展,增加了配合煤的容惰性。也就是说,在原有配煤基础上加入改质沥青能保证甚至提高焦炭质量,并且添加改质沥青能够节省相应配比的炼焦煤,虽然改质沥青价格很高,但改质沥青属于焦化厂生产的副产品,在一定程度上能够节省成本。 依据煤热解的动力学分析和红光谱分析,发现煤热解过程存在三个阶段、两类反应模型及四种化学反应；通过形貌观察,发现改质沥青有利于改善微观结构,提高焦炭质量；根据煤添加改质沥青炼焦的基础研究,发现改质沥青对单种煤及配合煤都有不同程度的改质作用,为进一步明确非焦煤配改质沥青炼焦的机理与优化工艺奠定了基础,为大规模推广提供了技术保证。

作 者: 张丙生

学科专业: 冶金物理化学
授予学位: 博士
学位授予单位: 北京科技大学
导师姓名: 王福明
郭汉杰

学位年度: 2008
研究方向:
语 种 : chi
分类号: TQ522.63

关键词: 非焦煤配
改质沥青
炼焦机理
炼焦工艺

机标分类号: TQ522.63
机标关键词： 炼焦煤 改质沥青 机理 微观结构 热解过程 升温速率 焦炭质量 基本结构单元 大分子结构 添加 气孔 反应 动力学分析 成核和生长 配合煤 煤热解 形貌观察 热解温度 频率因子 基础研究
基金项目:

❷ 王福明的个人经历

1985年07月在北京钢铁学院（原北京科技大学）金属材料系获得学士学位；1988年12月在北京钢铁学院金属材料系获得硕士学位；1993年03月在北京科技大学理化系冶金物理化学专业获得博士学位后，留校工作；1996年03月-1997年05月，在德国亚琛工业大学钢铁冶金所进行博士后工作。

❸ 王福明的介绍

王福明，男，中北大学教授，硕士研究生导师。1994年南京理工大学硕士毕业，2001年西安交通大学博士毕业，2005年11月清华大学出站博士后。现任中北大学（原华北工学院）现代教育技术与信息中心主任兼总支书记，社会兼职有中国随机振动学会专业委员、山西省互联网协会常务理事、山西省计算机协会理事、中国教育技术协会理事、中国教育发展网协会常务理事等。

❹ 王福明的介绍

王福明，1966年12月生于河北承德。1988年毕业于河北师范学院美术系。硕士学位。现为河北师范大学美术与设计学院副院长、教授、硕士生导师，中国美术家协会会员，河北油画学会副主席。作品入选第七、九、十、十一届“全国美展”和第二、五届“全国体育美展”、“携手新世纪——第三届中国油画展”、“第三届全国青年美术作品展”等；获“中国首届水彩画艺术展”铜奖、“首届中国青年百人油画展”艺术奖（最高奖）、“第二届风景·风情全国油画展”优秀作品奖、“第十一届全国美展”获奖提名，第二届全国小幅油画展；2010、2012年中国百家金陵画展等，2012年首届中国中青年油画展，2012年首届中国美协会员油画精品展，2012年最绘画青年油画展。2014年可见之诗----中国油画风景展优秀奖。作品多次发表于《美术》、《美术观察》、《江苏画刊》、《中国油画》、《艺术界》、《美苑》、等专业报刊，并被中国美术馆及国内外机构和个人收藏。

❺ 王福明的介绍

王福明，男，汉族，1963年3月出生，江苏吴江人，博士，教授，博士生导师，现任北京科技大学冶金与生态工程学院副院长。

❻ 宋波的代表论文及著作

SUNG-KOO JO, BO SONG, and SEON-HYO KIM. Thermodynamics on the Formation of Spinel (MgO·Al2O3) Inclusion in Liquid Iron Containing Chromium. Metallurgical and Materials Transactions, 2002, 33B(5):703-7092．宋波，翟启杰，赵沛等. 钢液洁净度对过冷度的影响. 钢铁，2002，37（10）:16-203．关月，宋波，毛璟红，赵沛. 低碳钢纯净度、过冷度与晶粒度的关系. 金属学报，2003，39（3）:283-2864. Shengjun Zhang, Bo Song, Xihua Liu, Qin Lin, and Biyan Wang. Morphology, chemical compositions and size distribution of rare earth oxides in pure iron. Journal of University of Science and Technology Beijing, 2003, 10(2):30-335. Qin Lin, Shuang Zhao, Da-jian Zhu, Bo Song et al.. Investigation of hydriding properties and structure of MlNi5-xSnx system. Journal of Alloys and Compounds, 2003, 351:916. 黄诚，宋波，毛璟红，赵沛. 铁液非均质形核的热力学研究. 北京科技大学学报，2003，25（2）:127-1307. C. Huang, B. Song, J.H. Mao, Q. Lin and P. Zhao Thermodynamic parameters in the nucleation of liquid iron. ACTA METALLURGICA SINICA(English Letters), 2003, 16(6):519－5238. 黄诚，宋波，毛璟红，赵沛. 非均质形核润湿角数学模型研究. 中国科学(E辑), 2004, 34(7): 737-7429. 刘喜华, 毛璟红, 宋波, 傅强. La2O3-CeO2-ZrO2粉的制备及性能. 北京科技大学学报, 2004, 26(4):404－40610. 杨颖，王福明，宋波，罗志涛，杨占兵. 非调质钢中钛氧化物冶金行为. 北京科技大学学报，2005，27（5）:540-54411. 宋波，毛璟红，王福明，罗志涛，杨颖，杨占兵. 非调质钢中钛脱氧产物析出行为. 北京科技大学学报，2006，28（3）：242-24712. 杨素波，罗泽中，蔡开科，姜钧普，宋波. 钒在铁液和转炉渣间分配的热力学研究. 钢铁，2006，41（3）：36-3813. 杨勇，宋波，杨素波，文永才，何为. CaO-SiO2-Al2O3-MgO-V2O5渣系中钒熔融还原动力学. 北京科技大学学报，2006，28(12)：1115-112014. Huang Cheng, Song Bo, Zhao Pei. The study of undercooling of homogeneous nucleation for metallic melting. Materials Science Forum, 2007, 561- 565: 1941- 1944 (11月)15. 杨占兵，王福明，宋波，王森. 含Ti复合夹杂物对中碳非调质钢组织和力学性能的影响. 北京科技大学学报，2007，29（11）：1096－110016. Zhanbing Yang, Fuming Wang, Sen Wang, Bo Song. Intragranular Ferrite Formation Mechanism and Mechanical Properties of Non-quenched-and-tempered Medium Carbon Steel. Steel Research international, 2008, 79(5):390-39517. 李岩，宋波，毛璟红，闫丽. Fe-Cu合金体系中Cu析出规律. 北京科技大学学报. 2009，31(5)：579－58418. 潘宁，宋波，翟启杰. 固态化合物对钢液非均质形核的触媒作用. 金属学报. 2009, 45(12):1141-114519. 文彬，宋波，毛璟红，王福明. SiMg、Al单独及复合处理对铁液中夹杂物的影响. 北京科技大学学报. 2009,31(增刊1):108-11220. 李亚波，王福明，李长荣，宋波. 铈对Cr12铁素体不锈钢抗高温氧化性能的影响. 北京科技大学学报. 2009,31(11):1406-141221. 郭宏海，宋波，毛璟红，赵沛. 稀土元素对耐候钢元素偏析的影响. 北京科技大学学报. 2010,32(1):44-4922. 潘宁，宋波，翟启杰，文彬. 钢液非均质形核触媒效用的点阵错配度理论. 北京科技大学学报. 2010,32(2):179-18223. 文彬，宋波，毛璟红，王福明，潘宁. 金属铁熔融过程中镁脱氧产物的特性. 中国有色金属学报. 2010,20(3):578-58424. 李岩，宋波，毛璟红. 夹杂物对铜在钢氧化过程中富集行为的影响. 材料热处理学报. 2010，31(4)：55－6025. 徐冉，宋波，毛璟红. CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2钢渣体系熔化性能. 北京科技大学学报. 2010,32(11):1422-142726. WEN Bin, SONG Bo, PAN Ning, SHU Qi-feng, HU Xiao-jun, MAO Jing-hong. Influence of Ce on Characteristics of Inclusions and Microstructure of Pure Iron. Journal of Iron and Steel Research Intern., 2011, 18(2):38-4427. De-sheng Chen, Bo Song, Li-na Wang, Tao Qi, Yong Wang, Wei-jing Wang. Solid state rection of Panhua titanomagnetite concentrates with pulverized coal. Minerals Engineering. 2011,24(8):864-86928. B.Wen, B.Song, N.Pan, Q.Y.Hu and J.H.Mao. Effect of SiMg alloy on inclusions and microstructures of 16Mn steel. Ironmaking and Steelmaking. 2011, 38(8):577-58329. 陈德胜，宋波，王丽娜，齐涛，王伟菁. 钒钛磁铁精矿直接还原反应行为及其强化还原研究. 北京科技大学学报. 2011,33(11):1331-133630. Bin Wen, Bo Song, Ning Pan, Qing-yun Hu, and Jing-hong Mao. Effect of austenitizing temperature on microstructure in 16Mn steel treated by cerium. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2011, 18(6):652-65831. Wen Bin and Song Bo. In situ Observation of the Evolution of Intragranular Acicular Ferrite at Ce-containing Inclusions in 16Mn Steel. Steel Research International. 2012, 83(5): 487-49532. Fang Bai, Bo Song. Deformation Effects on Metal Magnetic Memory in API 5L X70 Steel. Advanced Materials Research. 2012, 415-417:2101-210433. 杨鹏鹏，宋波，毛璟红，苏步新，黄运红，华正利. 16Mn钢中Sb析出对晶内铁素体的影响. 材料热处理学报. 2012, 33(11):92-97

❼ 谁知道河北师范大学美术学院王福明

王福明 河北承德人。河北师范大学美术学院教师，副教授。连环画《草原那间小屋》、《那日图—太阳升起的地方》入选第七九届全国美展、油画《争》、《轻舞飞扬》入选第二、第五届全国体育美展、水彩画《北京旧影之一—炸麻花》获中国首届水彩画艺术展铜奖。