摘要：综述了炼钢过程中合金减量化的研究现状,分别从合金的基本物理化学特征、合金的加入工艺和炼钢工艺三大方面讨论了合金收得率的研究进展情况.重点介绍了合金粉化控制技术、合金在真空条件下的损失控制技术、合金的熔化控制技术和合金替代技术的应用,为炼钢过程中的合金减量化研究提供借鉴.合金减量化技术的应用前景非常可观,合金的损失途径和损失机理研究、合金的结构设计、合金的替代技术和合金的管理管控技术可以作为炼钢过程中合金减量化研究的重点方向.

摘要：超重力显著增大两相间的重力差,可用于加速固-液、液-液、液-气高温黏稠混和体的相分离速度;超重力具有定向性,避免搅拌等技术产生的熔体湍流返混,可用于深度脱除金属液中细小夹杂物;超重力条件下固-液界面张力微不足道,可容易实现微孔渗流;超重力条件下进行结晶凝固,按结晶顺序实现固-液分离,可用于制备梯度材料;超重力加速固-液分离,可细化凝固组织晶粒,但对非共晶熔体也易产生宏观偏析.将超重力技术应用于冶金及材料生产过程中,有望解决高温冶金和材料制备的一些难题,如复杂矿冶金渣有价组分的分离提取、冶炼渣中金属液的分离回收、多金属的熔析结晶分离、复杂矿直接还原铁的渣-金分离;在高端金属材料方面,应用超重力技术,有望解决近零夹物金属材料的精炼除杂难题,提高梯度功能材料、金属-陶瓷复合材料、多孔金属材料、器件材料表面电沉积修饰的制造水平.此外,在材料科学研究方面,超重力凝固可作为一种材料基因组高通量制备方法.

摘要：利用商业软件Thercast建立了描述水冷结晶器内钢液凝固传热和弹塑性变形的有限元模型,对凝固过程进行三维热力耦合求解.首先在坯壳表面施加热流密度,从而得到铸坯结晶器内凝固收缩量和坯壳温度分布,并分析钢水静压力的影响,提出结晶器锥度的设计原则,以确定合适的结晶器纵断面锥度.然后在结晶器铜管冷面施加水冷换热系数,并考虑保护渣和气隙对坯壳凝固的影响,研究坯壳在结晶器内的凝固过程,从而验证所提锥度的合理性.

摘要：简述了钢铁冶金尘泥现有的处理工艺,具体介绍了回转窑工艺、Oxycup工艺、转底炉工艺.钢铁冶金尘泥目前的处理工艺主要停留在尘泥资源化回收利用的前3个阶段,往往只针对含量较高的部分元素进行分离回收.钢铁产业集聚区的尘泥除了含有Fe、Zn、Pb、K、Na等元素,还富集了大量In、Bi、Sn、Cd等具有高附加值的稀散元素,是宝贵的有价资源.随着国家环保法规和产业政策的要求,钢铁冶金尘泥已经到了必须100%全部回收利用的新阶段.鉴于此,提出了根据各自的成分特征进行基于产品设计的各种尘泥间的协同搭配、单元技术间的科学耦合和系统集成,实现多组分梯级分离和全量利用的技术方案,希望能够为钢铁企业冶金尘泥的全量资源化利用提供参考.

摘要：全球钢铁产品很大比例上是通过连铸工艺生产的,而中间包保护浇注是连铸生产高品质洁净钢的关键环节之一.长水口是连接于钢包和中间包之间的耐材质通道,长水口的发明和使用在连铸技术发展过程中起到了重要的作用,并与中间包的保护浇注效果有着紧密的联系,具体包括防止稳态和非稳态浇注过程中的二次氧化和来源于空气/渣/耐材/引流砂等的污染.本文基于中间包钢液污染的来源和形式,引申出了长水口在这些方面可以起到的潜在作用,并回顾了长水口在连铸发展早期的发明、工业实验效果和不断优化的历程.工业实践证实了长水口优良的保护浇注功能,但其实际效果与长水口的结构和操作工艺紧密相关.因此,分析了不同的长水口结构(包括工业化的长水口和一些新的设计理念)对保护浇注的影响,重点评述了喇叭型长水口在改善钢液洁净度和提高生产效率方面的优势.讨论了长水口的浸入深度和偏斜等操作工艺参数与保护浇注之间的关系.结合新时期炼钢-连铸的发展形势,指出了未来长水口结构功能一体化的发展方向,具体表现在长寿化、轻量化、多功能化和绿色化等方面.

摘要：维持合理的煤气流分布是高炉高效、低耗、稳定运行的关键。高炉气流分布不仅与原燃料质量、操作制度有关,还取决于炉型设计等先天因素,合理的炉型设计是获得合理气流分布的基础。基于传热学和流体力学基本原理,建立了高炉传热和煤气流流动数学模型,利用试验获得了模型的相关参数,通过数值模拟方法研究了炉腹角、炉身角以及等效炉腹角对高炉气流分布的影响。结果表明,减小炉腹角、增大炉身角有利于抑制边缘气流发展。调整等效炉腹角同样可以达到控制边缘气流的目的,但与改变炉腹角相比,其作用强度和作用范围更大,且最大影响区域也不相同。

摘要：使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件及自主开发的PVT法有限元多相流传质模块对用自主设计的全自动、双电阻加热气相沉积炉同质外延生长AlN单晶初期温度场及传质过程进行了模拟仿真研究,并基于模拟结果开展了同质外延长晶实验。模拟仿真及实验研究表明:通过生长初期的梯度反转工艺可有效消除氧、碳及氢等杂质表面污染;坩埚的合理位置对同质外延生长AlN单晶时的温度梯度、Al/N蒸气传输及生长速率等至关重要;在距炉体底部420mm处为理想的坩埚埚位。

摘要：为了过程优化和提高反应的还原度,设计了两步法试验。试验采用的是微型流化床反应器,能够确保反应器空间中的每一个颗粒都处于相同的温度和气体浓度。试验结果表明,预还原阶段形成的颗粒表观形貌对还原度有着重要的影响,终还原阶段中的CO在混合气体中所占的比例直接影响着还原速率的大小。合理的控制还原反应速率,延长反应时间,有利于还原度的提高。当CO在混合气体中所占的比例为83%时,巴西矿粉的还原度达到了88%。

摘要：运用自行设计制造的固态物料高温抗压强度与蠕变在线测试仪,分别测试球团矿在不同温度及还原度状态下的抗压强度及蠕变量,用以表征球团矿在高炉内不同位置的抗压能力。研究发现:未发生还原反应球团矿在中性气氛中,当温度达到1000℃时,球团矿的抗压强度为2750N以上,继续升温,球团矿抗压强度下降迅速;球团矿在还原气氛下,还原初期球团矿抗压强度比同温度下中性气氛球团矿抗压强度有较大下降,当温度高于900℃时,球团矿抗压强度只有1250N,且在抗压试验中形变明显。微观结构分析表明:还原过程中高价铁氧化物到低价铁氧化物变化过程中晶格增大、新生铁相基体孔隙增加、裂纹产生以及颗粒间固相固结减弱是导致强度下降的主要原因。

摘要：中国钢渣产量大、存量高,虽然在部分企业内部实现了热态循环利用,但渣中磷含量不断富集升高,不能从根本上实现绿色化的二次利用。为实现对高磷转炉渣中磷的高效浸出,同时降低浸出过程氧化钙损耗,设计了不同酸浸方案,重点研究硝酸和柠檬酸的浓度、温度、时间、搅拌条件等对浸出效果的影响。同时采用最优尺度回归对试验结果进行分析。结果表明,硝酸浓度对浸出影响大,相同浓度选用柠檬酸,氧化钙损失较低。室温无搅拌条件下,通过延长酸浸时间可实现最佳酸浸效果。使用柠檬酸和硝酸浸出后,渣中CaSiO_(3)相和Ca_(3)(PO_(4))_(2)-Ca_(2)SiO_(4)相先后消失。最优尺度回归模型对试验结果有较好的吻合度。利用选择性浸出工艺,既可以创造直接经济价值,也可带来改善生态环境的间接效益。