块矿带式机干燥过程数学模拟研究

本文以块矿带式机鼓风干燥为研究对象，借助Fluent软件建立多孔介质床层内质量、动量、能量双方程和以及水分迁移方程的耦合数学模型，研究不同工艺条件下台车去湿量的变化规律。研究结果表明：随着鼓风温度的增加，料层去湿量增大，料层前缘在干燥时间为150 s左右发生水汽冷凝；在鼓风速度为1.43 m/s,鼓风温度为300℃的条件下，料层的去湿量与初始含水量的关系不大；随着鼓风速度的增大，料层去湿量增大，在干燥时间为360 s,鼓风速度分别为1.08、1.43、1.79 m/s时，料层最大去湿量分别为31%、36%、40%,且速度增大，冷凝区减少，但是冷凝值增大。     

取向硅钢连铸过程的凝固偏析模型计算

以Clyne-Kurz方程为基础建立了取向硅钢连铸过程的微观偏析模型,研究了取向硅钢连铸凝固过程中溶质元素在液相中的偏析规律。通过比较连铸凝固过程中锰和硫实际活度积和平衡活度积的关系,确定了MnS的析出条件。结果表明:二次枝晶间距随着冷却速率的增加而减小,柱状晶区域二次枝晶间距为191.3μm,元素的分配系数越小,其偏析程度越大,并且溶质偏析程度随着固相率的增加而增大,当凝固分数达到0.997时,MnS开始析出。     

无取向电工钢冶炼过程氧含量控制

无取向硅钢的磁性能与钢的洁净度水平密切相关。为实现对无取向电工钢冶炼过程氧含量的合理控制,分析了无取向电工钢冶炼过程碳氧含量变化数据,热力学计算转炉终点临界碳含量与炉渣α_FeO。结果表明:随着转炉终点碳含量的降低,终点氧含量升高且波动范围大,合理出钢碳含量应控制为0.03%～0.05%;为满足炉渣中T.Fe≤24%的现场生产要求,终点碳含量应高于0.031%;钢包底吹氩气可有效降低钢液中过剩氧,降低钢液的平均碳氧积;据现场生产数据,RH精炼前理想碳、氧含量应控制为0.025%～0.035%和500×10^-6～650×10^-6,相应转炉终点碳含量控制为0.03%～0.04%。     

稀土-镁复合处理对GCr15轴承钢中夹杂物的影响

为了尽可能的去除钢中大颗粒的夹杂物, 在实验条件下通过向GCr15轴承钢中添加适量镁、稀土对夹杂物进行改性, 并利用Aspex夹杂物自动分析仪和扫描电镜对钢中改性后的夹杂物尺寸、类型、形貌等进行了观察、分析, 研究了稀土-镁复合处理对夹杂物的影响规律.研究结果表明, 对轴承钢中加入微量镁处理, 可将未进行镁处理钢中的MnS-Al₂O₃、MnS、Al₂O₃夹杂改性为以含硫、镁复合夹杂物为主, 同时包含少量Al₂O₃、镁铝尖晶石夹杂.进一步采用稀土-镁复合处理后, 钢中的夹杂物转变为主要以含Re-S-O夹杂物为主, Al₂O₃、MnS、镁铝尖晶石夹杂逐步消失, 且夹杂物成球状分布, 绝大多数夹杂物在5 μm以下.稀土-镁复合处理轴承钢后, 10 μm以上的大颗粒夹杂物大大降低, 钢中的夹杂物明显得到细化.钢中镁含量不变时, 随着稀土含量的增加, 大颗粒夹杂物比例明显下降.而在稀土含量相近的情况下, 增加钢中的镁含量也有利于大颗粒夹杂物的去除.稀土-镁的相互作用进一步促进了夹杂物的细化.      

配加预处理脱硫灰对铁矿烧结基础特性的影响

 半干法脱硫灰堆弃处理占用土地且容易造成二次污染,将脱硫灰预处理后替代CaO熔剂配入烧结有望充分利用其中的熔剂组分,实现脱硫灰在钢铁企业的闭路资源化利用。研究了脱硫灰配加焦粉加热分解特性及替代CaO熔剂配加对铁矿粉烧结基础特性的影响。结果表明,配加1%焦粉可以有效提高脱硫灰分解率,减少CaSO₄的生成。随着预处理脱硫灰替代CaO比例的增加,铁矿粉同化温度和黏结相强度呈现先增加后减小的趋势;液相流动性呈现单调增加趋势,当替代比超过40%时,液相流动性形成了流动性很大的“假象”;黏结相微观结构表明,替代比例小于40%时,有利于烧结试样中铁酸钙的生成;综合考虑,最佳的替代比例应小于40%。     

霓石、镜铁矿晶体各向异性及粒度差异对可浮性的影响

为考察矿物晶体各向异性与可浮性差异的关系，以 0~37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 组粒级镜铁矿和霓石为研究对象，通过 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附量、表面电性计算和 Zeta 电位检测，研究两种矿物的晶面组成在十二胺（DDA）和油酸钠（NaOL）捕收剂体系中的可浮性差异，以及两种捕收剂在矿物表面的吸附规律和对矿物表面电性的改变。XRD 结果表明，在两种矿物粉碎过程中，镜铁矿（110）与（116）解理面优先解离，而霓石（110）、（310）和（-310）解理面优先解离。浮选试验和吸附量结果显示，在DDA体系中，镜铁矿的可浮性明显大于霓石，可浮性顺序均为0~37 μm>37~44 μm>44~74 μm粒级；在NaOL体系中，两种矿物的可浮性相差不大，细粒级（0~37 μm）镜铁矿和中间粒级（37~44 μm）可浮性最好；吸附量试验结果与浮选试验结果基本一致。表面电性计算和Zeta电位检测结果表明，霓石（110）面负电荷累积和 R值大于镜铁矿，霓石表面电负性比镜铁矿强，DDA吸附使两种矿物的零电点右移，NaOL吸附使两种矿物表面Zeta电位下降，且霓石表面电位下降幅度大于镜铁矿。     

P2O5对炼钢炉渣中石灰溶解过程的影响

在1400℃下，将平均尺寸φ15 mm?10 mm的石灰块投入CaO?SiO2?FeO及CaO?SiO2?FeO?P2O5两组渣系中，研究了静态条件下石灰在两组渣系中的溶解行为。结果表明，两组渣系在反应界面周围形成四个区域，即基体渣层、C2S渗透层、铁酸钙渗透层和石灰层。渗透层为石灰中的Ca2+与液渣中的Fe2+相互渗透所形成的一个多相共存区域，存在致密固相层影响石灰的溶解。渗透层中的铁酸钙层逐渐被C2S层取代，C2S层厚度不断增加最终溶解于液相渣中。5~60 s两组渣系石灰溶解速度相近，60~80 s含磷渣系石灰溶解速度显著加快。当渣中加入P2O5时，磷会固溶于C2S中形成C2S?C3P固溶体层，该层的形成会排挤FeO进入渣中，提高渣的渗透能力，加速石灰溶解。     

薄壁无缝钢管顶管过程拉凹缺陷研究

为了解决CPE顶管机组轧制薄壁无缝管实际生产中出现的管壁拉凹问题,基于某钢管公司?114 mm CPE顶管机组的装备和工艺条件,借助于有限元分析软件Simufact,对42CrMo4钢管典型规格?111 mm×4.35 mm顶管过程的辊模力、各机架轧件出口壁厚、应力应变及相对滑动速度进行了分析。结果表明,顶管过程中,减壁量较大的机架之间存在张力作用,机架减壁量越大,轧件在辊缝处壁厚减薄量越大;轧件在辊缝处所受到的轴向应力均为拉应力,在靠近轧件头部一段距离内轧件所受到的轴向拉应力较大,发生壁厚拉凹的倾向性增大。机架过大的减壁量和减壁率引起的轧件沿孔型宽度方向的严重不均匀变形、机架间大的张力及芯棒与轧件间过大的速度差引起的芯棒拽入力是顶管过程管壁拉凹缺陷产生的主要原因。     

热力学分析MnS夹杂物析出与控制

 为了深入研究与控制重轨钢中大尺寸MnS夹杂物,针对目前热力学计算MnS析出行为问题,提出在应用时需要根据实际条件做相应的选择进行计算。在比较了目前几个常用的热力学数据后,基于U75V钢中MnS夹杂物形成过程,建立了适合计算MnS夹杂物析出的分段计算方法。研究表明,采用FactSage 6.4商业软件计算MnS析出温度为1 631 K,与平衡热力学参数计算的结果1 694 K相差63 K。该方法可准确预测MnS的析出行为,降低了热力学分析MnS析出的难度。在1 473、1 573 和1 673 K 3个温度下固溶硫质量分数分别为0.000 67%、0.001 67%和0.010 8%。在铸坯轧制之前的开坯和保温温度为1 563 K时,需要将钢中硫质量分数降低到0.001 67%以下,才能有效控制大尺寸的MnS夹杂物。     

基于相变控温性能的改性钢渣基相变微粉制备方案的响应面法优化

以改性钢渣微粉为壁材,石蜡为芯材制备改性钢渣基相变微粉。利用响应面法研究磷酸用量、石蜡用量以及真空度对改性钢渣基相变微粉的相变控温性能影响得出预测模型,对改性钢渣基相变微粉制备方案进行优化,并且运用差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)和激光粒度仪(LPSA)对最佳条件下的改性钢渣基相变微粉进行表征。结果表明,石蜡用量与真空度对改性钢渣基相变微粉的相变控温性能影响显著。改性钢渣基相变微粉的优化方案:磷酸用量为7.2%、石蜡用量为40.6%以及真空度为-0.08 MPa。磷酸可去除钢渣微粉中f-CaO,增加改性钢渣微粉的孔体积,提高对石蜡的有效包裹。