Effects of micro-sized mullite on cristobalite crystallization and properties of silica-based ceramic cores

Silica-based ceramic cores are extensively used in investment casting process, during which they must exhibit sufficient flexural strength and deformation resistance. In this study, micro-sized mullite was used as an additive to silica-based ceramic cores to optimize their high temperature properties. To investigate the effects of micro-sized mullite on cristobalite crystallization, mechanical and thermal properties of silica-based ceramic cores, ceramic cores with different amounts of micro-sized mullite were fabricated. The XRD results showed that additional micro-sized mullite diminished the crystallization of cristobalite at high temperatures, primarily caused by the mullite related compressive stresses on the surface regions of fused silica particles. Three-point bending tests and SEM results showed that micro-sized mullite had a more significant effect on the flexural strength of ceramic cores compared with conventional additives. Particularly, the fracture mechanism of silica-based ceramic cores had been changed from intergranular fracture into a mixed fracture consisting of both intergranular and transgranular fracture. The mechanical and thermal properties of ceramic cores were all reduced slightly as the mullite content exceed 4.6 wt%. Hence, to optimize the properties of silica-based ceramic cores, the micro-sized mullite content should not exceed 4.6 wt%.     

Effect of Aluminum Content on the Dynamic Recrystallization of Fe18MnxAl0.74C Steels During Hot-Forging Treatments

Metallurgical and Materials Transactions A - In the present work, the dynamic recrystallization and microstructural evolution of the family of advanced high-strength steels Fe18MnxAl0.74C are...     

AlF3-(Li,Na)F-(Al2O3-Y2O3)熔盐体系物理化学性质研究

为进一步优化电解制备Al-Cu-Y合金的热、动力学条件,对AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系的密度、黏度及电导率变化规律进行研究。分别采用阿基米德法、连续变化电导池常数法和旋转法测定AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系在温度为900~1 000 ℃范围内,n((Li, Na)F): n(AlF₃)=2.5时的密度(ρ)、电导率(σ)、黏度(η)随温度和组分的变化规律,结果表明:在温度900~1 000 ℃范围内,AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)体系中Al₂O₃和Y₂O₃的含量一定,密度-温度、黏度-温度和电导率-温度之间均呈线性关系。在温度为950 ℃条件下,熔盐体系的密度随Al₂O₃含量的增加而线性减小,随Y₂O₃含量的增加而线性增加; 电导率随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性减小; 体系的黏度则随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性增加。      

“十三五”期间我国铅锌硫化矿选矿技术进展

“十三五”期间,为实现我国铅锌硫化矿的高效选别、选矿过程的节能降耗、废水废渣的循环利用,我国选矿工作者进行了大量研究工作,并取得了较大的进展。本文通过梳理“十三五”期间我国铅锌硫化矿选矿新技术进展,系统地论述了铅锌硫化矿的高效选别技术、清洁选矿技术和节能降耗技术等。相关新技术的应用,解决了我国铅锌矿产资源主金属回收率与伴生资源综合利用率低、选矿成本与设备能耗高、选矿废水治理与回用困难等问题,全面提高了我国铅锌硫化矿资源的开发利用水平,具有良好的应用推广价值。      

镧负载D201树脂同步脱硝除磷的性能对比

采用La3+、La（OH）₃以及La₂（CO₃）₃对D201树脂进行改性,并从吸附动力学、等温线、共存离子影响以及再生等方面系统地对比3种La负载树脂的同步脱硝除磷性能。扫描电镜及成分分析结果表明,D201表面能够负载不同形态的La,以La₂（CO₃）₃形态负载时La含量最高。吸附数据表明,La₂（CO₃）₃型D201树脂除磷效果优越,吸附容量高且受干扰离子影响小。经Na₂CO₃溶液再生5次后,各树脂均能保持良好的再生吸附效果,同步脱硝除磷性能稳定。树脂中季铵官能团（-R₄N+）对硝酸根选择性较高,使得硝氮吸附受共存离子的影响较弱;磷酸根吸附归因于与-R₄N+静电作用及与负载的各形态La形成沉淀、发生配体交换等,受体系pH值变化较为敏感,弱碱性条件可促进吸附。      

基于智能磨矿介质及CNN和优化SVM模型的球磨机负荷识别方法

当前球磨机负荷检测方法难以准确评估磨机内部变化,给磨机综合运行状态的控制和优化带来较大难度。本文设计了一款内嵌加速度传感器且与钢球介质物理性质相一致的智能磨矿介质用于识别磨机负荷,开展了不同充填率等磨矿条件下的磨矿试验,设计磨矿效果系数划分磨机负荷状态;分别采用了卷积神经网络方法(CNN)和优化的支持向量机(SVM)模型对智能磨矿介质获取的加速度信号进行球磨机负荷识别。基于优化的SVM模型将获取的一维加速度信号进行互补集合经验模态分解算法（CEEMD）去噪、时域特征值和样本熵提取等预处理,将上述磨机负荷的特征向量分别输入GA?SVM、GS?SVM、PSO?SVM分类模型进行训练,研究表明,PSO?SVM模型的识别准确率可达98.33%,但存在训练过程繁琐,耗费时间长的问题。在图像识别领域具有优秀应用能力的CNN模型是把智能磨矿介质检测加速度信号数据转换为二维图片后直接输入基于VGG19网络的CNN模型进行分类识别,磨机负荷分类识别准确率高于优化的SVM模型,可达98.89%,在保证识别准确率的同时有效节约了计算时间。基于CNN的智能磨矿介质球磨机负荷识别方法可为实现球磨机负荷检测与在线评估提供重要解决方案与技术保障。      

基于氧化物冶金的微合金化研究

介绍了国内外氧化物冶金技术的进展情况;分析了微合金体系中各元素的协同及交互作用以及夹杂物、第二相粒子析出、演变对钢的相变、组织结构和性能的影响规律;阐述了冶炼、凝固过程中“有益”夹杂物析出的热力学、动力学研究现状,分析了夹杂物性质、尺寸、分布等对诱发晶内铁素体形核的影响;综述了热加工和焊接过程对组织演化、晶粒细化、晶内铁素体优先析出及提高母材钢和焊接热影响区强韧性机制。总结了氧化物冶金研究工作进展及存在的问题,结合课题组研究的成果,提出了基于氧化物冶金的微合金化思想并比较了其与传统微合金化的异同;展望了基于氧化物冶金的微合金化理论方面需要进一步开展的研究工作。      

烧结烟气中含钾化合物对钒钨钛催化剂脱硝/二噁英性能的影响

采用钒钨钛催化剂可有效减排烧结烟气中NO和二噁英,而烟气中含有的钾盐会造成催化剂活性降低。在实验室采用湿式浸渍法对新鲜钒钨钛催化剂进行强制失活,研究了三种钾盐（K₂SO₄、K₂O和KCl）负载于催化剂表面对其脱硝和脱二噁英活性的影响,并采用水洗和酸洗手段考察了失活催化剂的再生性能。结果表明,不同形态钾盐会造成催化剂的脱硝和脱二噁英活性降低,催化剂对两种污染物的活性降低顺序遵循相同的规律,即KCl> K₂O> K₂SO₄。催化剂的失活机理主要包括物理失活和化学失活。物理失活主要是指钾盐在催化剂表面沉积并堵塞其孔道;化学失活主要是指钾盐与催化剂表面的活性组分产生相互作用,钝化表面活性位点,降低表面酸性,减弱氧化和还原性能,进而降低催化剂的脱硝和脱二噁英活性。再生实验结果表明,水洗可以一定程度上恢复催化剂的脱硝活性,酸洗会导致催化剂表面活性物质流失,但水洗和酸洗均无法有效恢复催化剂的脱二噁英活性。最后,提出了不同形态钾盐对钒钨钛催化剂的中毒机理。      

基于微细异相钢液洁净化技术研究进展

高纯净度钢的生产是钢铁企业面临的重大课题,在钢液中获得尺寸可控、弥散分布的气泡是去除细小夹杂物、生产高品质钢的重要手段。微细异相净化钢液技术是一种基于碳酸盐分解反应生产微小气泡与渣滴去除细小夹杂物的技术,近年来该技术的研发越来越受到冶金工作者的重视,部分新技术已被开发并趋于成熟。本文从微细异相净化钢水技术原理出发,详细介绍了微细异相净化钢水技术研究的最新进展,归纳总结了微细异相去除细小夹杂物、脱硫、脱磷、渣料迁移、RH快速脱碳及中间包长水口喷粉工艺特点及作用机理,并对其在工程领域应用亟待解决的问题及未来发展方向进行了展望。      

固定化芽孢对铽离子的吸附特性

微生物吸附法作为一种高效、廉价、环境友好的生物技术,已在稀土离子分离回收中逐渐被开发利用。实验通过固定化微生物技术,使用海藻酸钠包埋活性炭与枯草芽孢杆菌芽孢制备成固定化颗粒,处理含稀土离子的废水。对比了固定化芽孢加活性炭、固定化芽孢以及固定化活性炭对铽离子的吸附效果,并探究了不同条件对几种固定化吸附剂吸附铽离子的影响。结果表明:固定化芽孢加活性炭兼具包埋法与吸附法的优点,对铽离子的吸附效果更好; 在包炭量为1:100(活性炭质量:溶液总质量)、芽孢悬液浓度为OD₆₀₀(菌液在600 nm波长处的吸光值)=2、铽离子浓度为100 μmol/L、温度为15~25 ℃、pH=4.5~8.5的条件下吸附60 min,铽去除率可达90%以上。固定化芽孢加活性炭对铽离子的吸附更符合准一级动力学、Langmuir吸附等温线模型。