新型阴极结构铝电解槽的物理数学模拟

采用相似原理指导下的水模型实验,研究新型阴极结构电解槽中阳极气体的扰动. 通过高速摄影手段拍摄液面波动,得到不同操作条件下阴极结构铝电解槽水模型的液面波动图像,利用Image-Pro-Plus6.0专业图像分析软件对捕捉到的波动静态图进行处理,获得液面波动的最大高度. 并用Fluent 6.2.16进一步对电解槽的阳极结构进行数学模拟. 结果表明,极距的增加、电解质水平的提高、气体流量的减小,均会减小界面波动. 新型阴极结构电解槽比普通阴极结构阳极气体引起的界面波动小,新型阴极结构可有效地降低极距;相同实验条件下,1/2阳极产生气体引起的界面波动振幅和普通阳极没有明显区别,而1/4阳极的减波作用较好,倒角对于界面波动的影响甚微.     

自蔓延高温合成研究动态

概述了自蔓延高温合成技术的概念、起源和发展,分析了前苏联、美、日和我国的研究状况以及自蔓延高温合成技术的发展方向。     

高铁赤泥涡流熔融还原提铁中试扩大试验

高铁赤泥中氧化铁含量在30%以上,是重要的铁资源来源。为了规模化、资源化、无害化消纳高铁赤泥,作者所在课题组在实验室进行了高铁赤泥涡流熔融还原试验,并得到了最佳工艺参数。本文在实验室研究基础上进行了中试扩大试验,采用工业试剂替代了实验室分析纯试剂,取得了较好的效果。在试验温度1 500℃、配碳比1.3、保温时间30 min、搅拌转速125 r/min、碱度1.0、氟化钙添加量为氧化钙添加量的10%的试验条件下,可回收赤泥中97.12%的铁;获得的生铁产品中磷和硫的含量低,成分满足炼钢用生铁国标L03的要求;还原渣中的主要物相为钙铝黄长石、钛酸钙和霞石,是生产水泥熟料的有效组分。该中试放大试验为工业大规模应用提供了相关数据参考,有利于实现高铁赤泥的规模化资源化利用。目前该生产采用间歇式生产模式,未来可通过设计连续式反应装置实现连续加料、连续出渣和出铁。     

超声空化作用下高温合金废料中战略金属的浸出机理（英文）

为提高高温合金废料中战略金属的回收效率，提出一种超声辅助浸出工艺。在超声辅助浸出过程中，浸出时间为60 min时，高温合金废料中Re、Ni、Co、Al、Cr和W的浸出率分别为92.3%、95.2%、98.5%、98.7%、97.5%和27.2%，明显优于常规浸出工艺中浸出时间为120 min时的浸出效率。高温合金废料中战略金属浸出效率的提高可归因于超声空化作用下产生的物理和化学协同作用。超声空化的物理作用可以阻止高温合金废料表面溶解层的形成，促进浸出液与高温合金废料接触，从而提高高温合金废料中战略金属的浸出率；而超声空化的化学作用可以促进HCl-H₂O₂体系中羟基自由基的产生，从而增强浸出体系的电位，促进体系中Re向ReO₄^-的氧化反应过程。     

自蔓延熔铸法制备CuCr合金的研究

将自蔓延主温合成技术与传统冶金手段相结合，充分利用自蔓延高温合成的优点，采用SHS熔铸技术，以Cr2O3、CuO和Al粉为原料，制备CuCr合金触头材料，与传统制备法相比较，该工艺具有原料成本低、节能和工艺流程短等优点。     

含钒酸性溶液阴离子萃取分离钒铁的研究

采用叔胺萃取剂N235对含钒酸性溶液进行萃取,主要研究了萃取温度、振荡时间、萃取剂浓度、相比(O/A)及pH对钒、铁萃取分离效果的影响。结果表明,硫酸型N235从酸性溶液中萃取钒的机理是阴离子萃取,并且当温度为20～40℃,振荡时间3min,N235浓度10%,O/A=1∶3,溶液pH为1.45～1.6时,单级萃取率可达到84%。     

海绵钛副产品氯化镁高温气相氧化反应器内流场的模拟研究

本文研究基于利用“原位热解—热法还原炼镁”海绵钛清洁生产新工艺,即还原蒸馏产生的气态氯化镁直接氧化热解制备高纯氧化镁及氯气,氧化镁经热法炼镁返回TiCl₄还原环节、氯气返回沸腾氯化环节作为原料,实现海绵钛生产中新的镁、氯循环。,并针对“海绵钛生产中新的镁、氯循环”中的关键步骤—气态氯化镁与氧气的均相热解反应的反应器进行研究。采用数值模拟和物理模拟方法研究了反应器模型内的浓度场和速度场,在氮气与二氧化碳流量比为6：1时,二氧化碳采用环向四口进气方式,气体混合不均匀度为0.02,气体混合程度最佳。     

在相对真空下含CaSi2的预制球团还原提镁动力学(英文)

在相对真空下以Ca Si₂为还原剂进行预制球团提镁过程的研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对还原渣的形貌、化学成分和物相进行分析。结果表明，小的氩气流量可以极大地提高氧化镁的还原率，在相对真空下以Ca Si₂为还原剂的预制球团提镁过程可以用F₁模型解释，Ca Si₂还原氧化镁为固液反应，此过程为化学反应控制，温度对还原率影响很大，表观活化能为108.99 k J/mol。还原渣的物相分析表明，渣中的MgO含量对Ca₂SiO₄的晶型转变有影响。     

外加磁场条件下铝热还原一步制备均质致密的CuCr(50)合金的研究

CuCr合金是真空高压开关领域最佳的触头材料之一。为了研究CuCr(50)合金整体的偏析情况，采用铝热还原制备CuCr(50)合金，将外加磁场技术应用于CuCr(50)合金熔体的凝固过程，研究外加电磁搅拌的条件下铝热还原制备的CuCr(50)合金整体的微观组织、致密度、电导率以及硬度的影响；之后采用固溶以及时效的热处理工艺处理铝热还原所制备的CuCr(50)合金，观察其微观组织和性能变化。结果表明：运用外加磁场技术后铝热还原制备的CuCr(50)合金熔体能有效地克服高Cr含量的CuCr(50)合金的易分层现象，Cr相均匀分布在Cu基体中，从而有效地解决CuCr(50)合金的偏析问题，实现CuCr(50)合金的均质化，同时合金的密度达到国标要求的7.9 g·cm^-3，实现合金的致密化，合金的硬度也达到国标要求的HB 80，但电导率略低于国标的16 MS·m^-1；而之后热处理工艺能够细化CuCr(50)合金中Cr相组织，降低Cu中固溶的Cr相，从而合金的电导率从从11.09 MS·m^-1增加至14.9 MS·m^-1...