高温煤气脱硫剂织构优化规律研究基本信息

高温脱硫是实现煤气蒸汽联合循环(IGCC)和燃料电池（FC）技术高效、洁净利用的关键。.如何开发出硫容高、效率高，易再生又性能稳定的脱硫剂一直是研究的重点。脱硫剂的织构参数显著影响着脱硫性能，但多年并未引起足够重视，仅有极少的定性报道。本课题将采用三种制备方法，有目的地获得具有不同织构特性的脱硫剂。以初硫容、循环稳定性、反应性作为评价脱硫剂脱硫性能的指标，以比表面积、孔容、孔径分布及表面分维数、孔隙分维数、行走分维数来表征脱硫剂的织构特性参数，通过研究织构特性参数对脱硫剂脱硫性能影响的量化关系,实现氧化铁高温脱硫剂的织构优化，并探索织构对脱硫剂脱硫性能的影响机理。课题的完成将为高温脱硫一类脱硫剂织构的优化提供科学依据。

柴油机的喷油特性主要指喷油规律和喷雾特性，对混合气形成和燃烧过程以及各种排放污染物的生成有重要影响。喷油器在单位时间内喷入燃烧室内的燃油量称为喷油速率。喷油规律是指喷油速率随时间的变化关系。供

油规律则是指喷油泵供油速率随时间的变化关系，由柱塞直径和凸轮几何尺寸决定。由于燃油高压系统的压力波动及弹性变形等原因，供油规律与喷油规律有一定差别，而对混合气形成和燃烧过程有直接影响的是喷油规律。

为了降低柴油机排放，与传统的先急后缓、停喷时间长的喷油规律不同，即初期缓慢、中期急速、后期快断。这种理想喷油规律可以通过控制初期喷油的速率和时间、中期喷油速率的变化率和最高速率以及后期的断油速率来实现，同时还应考虑喷油持续期和喷油开始时间。初期喷油速率不要过高，以抑制在着火滞燃期内形成的可燃混合气，降低初期燃烧速率，达到降低最高燃烧温度和压力升高率、抑制二氧化氮生成及降低燃烧噪声的目的。在喷油中期应急速喷油，尽快达到较大的最高喷油速率，加速扩散燃烧，防止颗粒生成和热效率的恶化。在喷油后期要迅速结束喷射，快速断油，避免低的喷油压力和喷油速率使燃油雾化变差，导致燃烧不完全，使二氧化氮和颗粒排放增加。在极端的情况下，初期低速喷射与后期高速喷射分开，构成由预喷射和主喷射组成的二次喷射模式，使喷油规律的控制更为方便灵活。

通过轧制方向的改变，形成明显的不同初始织构及组织各向异性。随形变及退火次数增加，这些初始样品组织及织构的各向异性逐渐减小甚至消失。样品转45°及90°轧制使表层的强初始Goss织构极大削弱后，仍能顺利完成点次再结晶及得到较好的磁性能，原因可归纳为以下几点：

1.两次冷轧都是中等压下量，有利于{111}（112）织构的形变量；中间退火使所有不同样品都得到小等轴晶，使初始取向不同带来的差异产生的作用明显减小。因为在相同形变量下，小晶粒样品因晶界多，阻碍位错运动，加速取向转动，更容易从不同初始取向转到相同的取向分布状态，即形成有利于Goss织构的{111} （112）织构。

2.一般认为，点次再结晶晶核来自脱碳板的次表层位；原始热轧板表层是再结晶晶粒，比中心层形变长条晶粒更容易提前摆脱初始织构的影啊，得到稳定的{111}（112）织构，从而使各样品的表层都提前出现具有Goss取向晶粒。

3.再结晶后Goss取向晶粒至少有5mm，一次再结晶后的晶粒尺寸大约是10μm，这样，一个成功的Goss取向晶粒要吃掉7.5 x 106个一次晶粒；而一次再结晶后Goss取向晶粒的体积分数至少有0.5%，即约37500个Goss取向晶粒内只要有1个成功生长就能得到强的Goss织构。以上试样都能满足这个条件。样品转动不同角度后，对抑制剂粒子分布的影啊并不大，所以粒子分布小的差异使得各样品都可顺利点次再结晶。

4.经45°旋转后，原先表层的另一种剪切织构，即{110}（112）织构可转到接近Goss取向（相差100），这种接近Goss取向的织构对最终Goss织构的形成起一定作用。同时，450样品较细小的组织有利于{111}（112）织构的形成，从而可产生新的Goss取向。

5.原始热轧板未经过常化，难以在第点次退火后形成成群分布的Goss晶粒，因此各样品中的Goss晶粒数目及分布差异不大。对900样品，{111}（112）织构的顺利形成，也产生新的Goss取向，对最终Goss织构有更大的贡献 。

《无取向硅钢的织构与磁性》从织构与磁性的基本知识人手，介绍了织构的基本概念及表达方法、材料磁性基本原理，系统全面地论述了无取向硅钢在热轧、常化、同步和异步冷轧、再结晶退火等工艺过程中织构的演变过程，同时还详尽地分析了硅含量、热轧温度、异步轧制速比、退火工艺等对织构的影响规律。根据磁性唯象理论阐述织构与磁性的定量关系，完成了磁性计算的计算机程序，这对从事硅钢研究和生产人员具有重要的参考价值。