摘要：碱金属对高炉内焦炭的破坏大多通过研究碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的影响,从而得出钾、钠破坏性相近,在控制碱金属入炉时也基本不对二者进行区分;但高炉调研表明在碱金属富集明显加剧的区域碱金属碳酸盐已分解且焦炭中钾含量均大于钠.本文通过热力学计算得知在碱富集区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐或氧化物形式存在,据此设计了模拟此区域有无CO2时钾、钠单质蒸气在焦炭上的自主吸附和破坏实验,结合原子吸收光谱法、X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析发现钾蒸气和焦炭中灰分大量结合形成钾霞石后体积膨胀、裂纹扩展导致碱金属富集区域钾在焦炭上的吸附和破坏能力均远大于钠,因此建议尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷.进一步研究体系中不同钾蒸气含量对气化反应的影响规律,得出当钾蒸气与焦炭的气固质量比率超过3%后焦炭反应性陡升.依据碱金属富集区域钾、钠在焦炭上的不同吸附和破坏性,建立了钾、钠各自入炉上限及总量上限的量化控制模型.

摘要：为了获得材料在高温下润湿特性的精确值,设计了一套钢液的复杂氧化物接触角的测量实验。该设计将钢液-氧化物在高温下的熔化过程及润湿行为可视化,以CaO·Al_(2)O_(3)·2SiO_(2)、2CaO·Al_(2)O_(3)·SiO_(2)、CaO·2Al_(2)O_(3)3类复杂氧化物基片,实现了高温熔体—复杂氧化物接触角的测量。实验结果表明,钢液与3类氧化物之间的接触角为:钢液—(CaO·Al_(2)O_(3)·2SiO_(2))<钢液—(2CaO·Al_(2)O_(3)·SiO_(2))<钢液—(CaO·2Al_(2)O_(3)),即Al-Si-Ca-O类氧化物与钢液的润湿性最好。该设计提出的高温熔体-复杂氧化物接触角测量方式改变了现有接触角测量装置只能测量高温熔体-氧化铝之间接触角的局限,完善了实验装置功能。

摘要：齿轮是机械传动的关键结构部件,为了改善齿轮的服役性能,提高疲劳寿命,需要清楚齿轮钢中的夹杂物类型、数量、尺寸、分布。采用夹杂物自动扫描仪、氧含量分析手段、扫描电镜对齿轮钢锻件不同位置进行夹杂物评估。结果表明:铸件中心位置TO质量分数较高,为10×10-6,对应小尺寸夹杂物数量较多,而大尺寸夹杂物在关键区域的分布较多。钢中氧化物夹杂主要为Al2O3、Al2O3复合类的尖晶石和钙铝酸盐复合夹杂物,且尺寸较大,分布不均匀,对齿轮钢关键区域的影响较大。钢中硫化物夹杂分布均匀,尺寸较小,热力学计算表明,该类夹杂在凝固过程中凝固率g>0.44时,MnS开始析出,通过控制硫化物夹杂析出及分布有助于改善齿轮钢质量。

摘要：采用正交试验的方法,研究了电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学的影响.以合金层生长速率时间指数为评价指标对电脉冲处理效果进行了优化.正交试验结果表明,电脉冲处理参数中电容量是主要影响因素,处理时间影响不明显,在电容量200μF,电压700 V,频率2 Hz,处理时间30 s的条件下作用效果较好.在此参数条件下的热镀锌实验结果表明:合金层的生长受到抑制,厚度减薄,组织变得均匀致密;合金层生长速率时间指数由0.717下降到0.428,合金层的生长方式由界面反应和扩散联合控制转变为仅受扩散控制.

摘要：冷却壁安全工作是保证高炉长寿的基础。通过设计并建造冷却壁热态实验炉,研究了高炉铸铁冷却壁热面无渣皮和有渣皮时的非稳态传热过程,考察了不同炉气温度条件下冷却壁热电偶温度的变化规律。回归得到了炉气在升温阶段、稳定阶段、降温阶段时冷却壁热电偶温度随时间的变化关系式。计算得出了冷却壁热面在有无渣皮条件下的平均热流强度,回归得出了炉气平均对流换热系数随炉温的变化关系。结果表明,冷却壁热面在有渣皮时热电偶温度的变化速率显著低于无渣皮时的变化速率,冷却壁破损的主要原因是冷却壁温度的反复变化和渣皮的频繁脱落而产生的热应力。

摘要：利用热重分析的方法研究了Fe2O3在竖式电阻炉内被CO/CO2混合气体还原,Na2O对其还原行为的影响,共设计了4个成分,分别为纯Fe2O3、Fe2O3-1%Na2O、Fe2O3-3%Na2O和Fe2O3-5%Na2O。在还原过程中由于还原失氧引起的试验小饼失重量被实时记录下来,根据这些数据可以计算出还原反应速率以及化学反应的速率常数,以此来判断Na2O对Fe2O3还原性的影响。同时利用扫描电镜观察了还原后试样的微观形貌变化。研究发现:Na2O的存在将阻碍Fe2O3的还原。通过对还原后小饼的显微形貌观察,结合FeO-Na2O二元相图,发现这种负面影响主要是由于在还原过程中产生液相引起的。另外,还检测了还原前后试验小饼的孔隙率和体积变化。检测结果确认:还原后含Na2O的试验小饼的孔隙率和体积都有所下降。分析认为这种现象同样归因于还原过程中液相的产生。

摘要：针对某汽车油底壳压铸件前期模具设计的浇注系统,以减小高压油道串漏和改善铸件内部缩孔和气孔为目标,对传统设计方案和改进方案进行模拟。经过计算机自动运算、结果对比,筛选了满足铸件品质要求的最优方案。经过试验验证,局部位置可以采用一种压铸新型超点冷,并采用改进方案设计,使铸件的内部品质得到明显提高,同时提升了铸件合格率,缩短铸件品质改善的周期。

摘要：以焦宝石碎矿作为主原料，分别配加0、25％、50％质量分数的高铝矾土，设计合成Al2O3质量分数分别为40％、50％、60％的均化料，分别在1100～1550℃下煅烧2h得到均化料熟料。采用XRD分析其物相组成，SEM观察结构和形貌，并检测了常温力学性能，研究焦宝石合成均化料的最佳工艺参数。结果表明：1）以焦宝石为原料，配加高铝矾土，成功合成了W（Al2O3）=40％、50％和60％的均化料；2）XRD与SEM分析发现训（Al2O3）=40％的均化料表面玻璃相多，内部存在发育良好的棒状莫来石，W（Al2O3）=50％和60％的均化料在表面即可观察到大量棒状莫来石，莫来石相晶型发育良好；3）w（Al2O3）=40％、50％和60％的均化料的烧结温度分别为1450、1500和1550℃；4）提高煅烧温度与A1：0，含量均有利于均化料力学性能的改善。

摘要：采用正交试验法建立1∶2.5水力学模型,选取L12(22×31)混合正交表设计12组水模试验方案,对水模试验结果进行极差分析,分析挡墙类型、挡墙导孔孔径和挡墙导孔倾角对中间包流场特性的影响大小,并找出合理的控流装置配置。结果表明,挡墙导流孔倾角对中间包流场特性影响最大,其次是导流孔孔径和挡墙类型。采用Y型挡墙,挡墙导孔孔径26 mm,开孔角度为10°/10°对优化中间包内流场效果最好。优化后与原型中间包相比,平均停留时间延长149 s,死区比例降低15.7%,各流水口流动均匀性得到改善,采用数值模拟对中间包温度场进行模拟,优化方案中间包内的最大温差仅为1 K,与原型相比明显降低。

摘要：深锥浓密机是膏体技术中尾矿浓缩工艺的关键设备,深锥浓密机底流质量分数与泥层压力密切相关,孔隙比是表征底流质量分数的重要物理参数,但是孔隙比随泥层压力的变化规律并不清晰。针对这一问题,首先,提出了尾矿可浓缩性能表征的物理概念——有效孔隙比,即孔隙比减去饱和孔隙比;其次,采用某矿全尾砂进行了动态压密试验,结果表明,当泥层高度为31~200 mm,对应泥层压强为2 477~4 410 Pa,获得的底流质量分数范围为73.26%~78.30%,该质量分数范围对应的有效孔隙比为0.433~0.191。回归有效孔隙比与泥层压强数学关系得知,二者遵循幂函数Allometric模型;最后,提出了膏体动态压密数学模型,并根据模型曲线,将膏体动态压密分为3个区域:(1)线性压缩区,孔隙比随泥层压强增大而基本呈线性关系,孔隙比变化幅度较大;(2)衰减压缩区,随着压强继续增大,孔隙比下降幅度变缓,膏体趋于饱和;(3)恒定压缩区,该区域膏体达到饱和状态,孔隙比随着压强增大而基本恒定。该研究揭示了尾矿浓缩过程中孔隙比随泥层压强的变化规律,为浓密机设计及运行提供理论依据。