150t转炉高温烟气喷吹煤粉回收煤气工业实践

转炉煤气是冶金工业中重要的二次能源.针对当前生产中存在回收煤气 CO品位低、CO2 排量高等问题,介绍了一种在 150 t转炉上试验的新工艺.该工艺通过在转炉汽化冷却烟道内喷吹煤粉,利用转炉煤气物理显热实现转炉煤气中CO2 还原转化,在降低转炉煤气回收过程中 CO2 排放的同时,提升转炉煤气回收价值.工业试验分析了煤粉喷吹量对新工艺转化效果的影响,并以同炉型未实行新工艺的转炉作为对照组.结果表明,吨钢煤粉喷吹量 6 kg/t时,转炉煤气中 CO 和 H2 平均体积分数提高了28.53%、16.98%,CO2 平均体积分数下降了43.27%,O2 平均体积分数降低了45.07%,煤气平均回收时间延长了165 s,煤气平均吨钢回收量增加了43.05 m3/t,煤气平均热值增加了 1662 kJ/m3.同时煤粉利用率高达93%,干法除尘系统未受到影响且达到排放标准,有效提升了转炉煤气的回收价值.因此,该工艺具备较广阔的应用前景.     

MgCl2·6H2O溶液对方镁石-镁铝尖晶石耐火材料性能的影响

以电熔镁砂和电熔镁铝尖晶石为原料,以18°Be’、24°Be’、30°Be’三种不同浓度的MgCl₂·6H₂O溶液和酚醛树脂为结合剂,制备方镁石-镁铝尖晶石耐火材料。以酚醛树脂为对照组,通过研究MgCl₂·6H₂O溶液对材料常温抗折强度、常温耐压强度、烧结性能、抗热震性能的影响,探明MgCl₂·6H₂O溶液对材料的作用机理。结果表明,在常温下MgCl₂·6H₂O溶液能与镁砂反应生成氯氧镁水泥(MOC),MOC在微观下表现为交错互锁的晶须结构,使得耐火材料在干燥后具有非常高的机械强度。当热处理温度为1 700℃、溶液浓度为24°Be’时,材料的常温耐压强度达到79.1 MPa,相较于酚醛树脂提高了58.2%;当热处理温度为1 700℃、溶液浓度为18°Be’时,材料的显气孔率达到16.8%,相较于酚醛树脂降低了13.4%。MgCl₂·6H₂O溶液浓度的增加有利于提高材料的...     

球化退火过程中碳化物的析出行为对Fe-Mo-Cr-C合金钢力学性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)系统地研究了不同球化退火保温时间,Fe-Mo-Cr-C合金钢中碳化物在数量、尺寸、成分上的区别.结果表明退火时间较长的试样硬度偏高的原因是在奥氏体化过程中溶解更多的共晶碳化物,而在冷却过程中析出数量更多、尺寸更小的 M6C(Fe3Mo3C)型二次碳化物.第一性原理计算表明,在退火状态Fe-Mo-Cr-C合金钢的碳化物中,Fe3Mo3C的综合性能最好,有利于提升钢的综合力学性能.高、低能级差异和Fe-d、Mo-d、C-d、C-p轨道杂化的差异是造成Fe3Mo3C在结构稳定性和力学性质上均优于同为 M6C型碳化物的Fe2Mo4C的原因.研究了球化退火过程中碳化物对钢力学性能的影响,可为其他模具钢材料在热处理工艺方面提供一定的理论基础.     

添加Al粉对反应烧结碳化硅性能和结构的影响

以SiC、炭黑和热固性酚醛树脂为主要原料,配制成Al粉外加量分别为0和4％(w)的两种试样,经混料、成型、180℃固化、800℃炭化后,在石墨坩埚中用单质Si掩埋,在真空条件下分别经1550、1600、1650和1700℃烧成反应烧结碳化硅.结果表明:1)未添加和添加4％(w)Al粉的试样经1550～1700℃烧成后,...     

电渣重熔磁流体传热传质过程的数值模拟

建立了电渣重熔三维非稳态耦合数学模型。通过求解麦克斯韦方程组和质量、动量、能量以及溶质传输方程,得到电渣炉中渣金两相流动、温度分布、凝固和溶质分布情况。计算结果与测量值吻合的较好。     

激光增材制造316L不锈钢力学性能的各向异性

相比于传统制造工艺生产的316L不锈钢零件,L-PBF技术具有更大的设计自由度和制造效率,可实现复杂几何形状金属零件的一次性成型,被广泛应用在核工业、汽车工业以及医疗卫生等领域。然而,L-PBF技术极快的冷却速率会导致其内部形成明显差异的微观组织结构,从而造成材料力学性能的各向异性。利用SEM、EBSD和TEM等表征技术,深入观察了L-PBF 316L不锈钢样品不同截面的微观组织的差异,从晶粒尺寸、晶体取向以及亚晶结构的变形机理3方面详细分析了其对材料力学性能的影响。研究表明,垂直于打印方向的晶体为明显的<110>织构,晶粒尺寸较小,且塑性变形时网络状的胞状亚晶和变形孪晶相互作用,形成了更小尺寸的三维立体钉扎结构,可有效抑制各个方向的位错滑移,明显增加了该方向的强度。然而,平行于打印方向为较粗大的柱状晶,晶体取向趋于随机,并且亚晶结构多为条状形貌。塑性变形时,当变形孪晶生长方向平行于亚晶的长边时,则无法对条状亚晶进行分割和细化,进而不能有效抑制平行于亚晶长边界的位错滑移,强化效果较弱,导致该方向强度较低。研究有利于更好地理解L-PBF 316L中各向异性的起源,为后续热处理提供了理论指导;同时有助于拓扑优化、晶格结构建模和增材制造过程中的热物理过程模拟等工作的模型搭建,提高模型的精度。