红土镍矿选择性还原-熔分制备镍铁合金

以硅镁型红土镍矿为原料,采用金属化焙烧-熔分工艺,通过正交试验制备金属化球团,将所得金属化球团在1500℃条件下熔融分离30 min提取镍铁合金,考察影响因素对实验结果的影响.结果表明:在选择性还原制备金属化球团过程中,对金属化率的影响程度从大到小的因素依次是C/O摩尔比、焙烧温度、焙烧时间和碱度;实验可获得镍品位19%的镍铁合金;在碱度为0.8-1.2范围内,S和P分配比随着碱度的升高而增大.利用X射线衍射和扫描电镜对金属化球团及熔融分离出的渣进行微观分析,发现加入的石灰石与复杂矿相反应可释放出简单镍氧化物和铁氧化物,促进还原反应的进行,当石灰石不足时,少量铁以Fe3+的形式存在于铁金属化率70%的金属化球团中.      

金属熔融直写成形工艺射流沉积稳定性分析

金属材料增材制造具有工艺流程短、柔性可设计等优点,可满足复杂结构件单件小批量个性化需求,在众多金属增材制造工艺方法中,金属熔融直写成形具有成本低、效率高等优势。射流稳定性是影响金属熔融直写成形质量和精度的关键因素。针对直写成形射流特点,分类建立了液滴流、曲张流、平滑流、波动流4种典型射流状态模型,模拟并分析了射流的演化过程,获得了修正后的金属射流连续段长度公式,以及射流沉积稳定性调控的关键因素;基于金属射流单道沉积工艺试验,获得了不同射流状态沉积后轨迹均匀性的基板速度调控范围。射流状态模型建立和沉积轨迹均匀性调控范围的获取,为金属熔融直写工艺形性调控提供理论依据。     

复杂三维曲面涡旋零件的精度检测

提出一种基于3D数字化模型的检测方法,用于检测复杂三维型面涡旋零件的精度。利用三坐标测量机获取涡旋零件的表面点云数据,并运用Geomagic Qualify三维检测软件对获得的数据进行处理,然后进行了数字化模型与参考模型的二维分析、三维分析和形位公差评估。该方法可以方便快捷地检测涡旋零件加工精度,并实现检测结果的可视化。     

红土镍矿金属化球团转底炉工艺实验研究

以低品位红土镍矿(w(TFe)=22％、w(Ni) =1.89％)为原料,运用高温电阻炉对转底炉直接还原红土镍矿新工艺进行热态模拟实验研究.通过正交实验考察了焙烧温度、焙烧时间,w(C)/w(O)三个因素对红土镍矿选择性还原的影响,并分析了考察因素对金属化率的影响程度,得出最优实验方案.结果表明,红土镍矿含碳球团转底炉工艺因素对金属化率影响程度依次为:w(C)/w(O)＞焙烧温度＞焙烧时间.当w(C)/w(O)到0.8时,铁金属化率最大为67.85％,此时XRD分析已检测不到镍氧化物的存在.     

Cu-15Ni-8Sn合金的热变形行为和热加工图

借助Gleeble-3500热模拟试验机研究了Cu-15Ni-8Sn合金在变形温度为933～1083 K,应变速率为0.001～10 s^-1条件下的热压缩变形行为，通过Arrhenius模型建立了合金的热压缩变形本构方程并对其准确性进行了验证，基于动态材料模型得到了合金的3D热加工图。结果表明：合金适宜的热加工区间为变形温度993～1083 K,应变速率0.01～0.1 s^-1;在应变速率为0.01 s^-1时，随着变形温度的升高，合金的位错密度逐渐降低，动态再结晶体积分数逐渐增加，小角度晶界逐渐转化为大角度晶界，动态再结晶产生的软化效果使得合金的变形抗力逐渐降低。     

山岭隧道三维激光扫描和三维对比技术研究

为了快速和准确检测施工期山岭隧道施工质量,指导初支超欠挖处理,检测二衬侵限程度,将三维激光扫描技术应用于施工期山岭隧道扫描检测,研究了隧道内三维激光扫描过程与扫描参数设置方法,探索了结合三维模型实现数据快速对比分析的路径。根据狭长隧道内扫描给出了扫描测站间距和扫描分辨率的计算公式;标靶布设建议采用全局加测站间设置2个标靶方式;探索了自定义算法设计并编程,实现了与BIM三维模型结合的2条路径,实现了快速三维对比分析。最后介绍2个工程案例,对隧道初支和二衬进行扫描,应用上述2种路径进行点云数据处理,指导初支超欠挖和二衬侵限处理。     

红土镍矿金属化球团直接还原工艺研究

采用转底炉直接还原工艺处理红土镍矿制备金属化球团,通过正交实验探索对红土镍矿选择性还原的影响因素,找出最佳工艺参数。实验表明,可以通过调整温度、还原时间和(C)/(O)来实现选择性还原。从金属化球团扫描电镜观察及XRD衍射分析得知,金属晶粒成长不规则,分布不均匀,(Fe)约为80%,(Ni)约为8%,球团中铁主要以金属铁与硅酸铁的形式存在;镍主要以金属形式存在。当铁金属化率到53.81%时,XRD衍射分析已测不出镍氧化物的存在。     

影响粗粒硫酸盐渍土盐胀特性的敏感因素研究

为了明确影响典型粗粒硫酸盐渍土路基盐胀特征的敏感参数,提出相关的敏感参数量化分析模型及其影响因素和因素间交互作用的量化指标。采用5 mm筛法的易溶盐测定方法,基于典型粒径的粗粒硫酸盐渍土,以单因素试验结果为基础,采用二次回归正交设计法提出了多因素交互作用下的粗粒硫酸盐渍土的盐胀率预报模型,同时采用SPSS软件对各敏感性因素进行逐步回归分析,研究结果表明:敏感因素的量化指标依次是易溶盐(46%~37%)、荷载(43%~29%)、水(12%~6%)、易溶盐与荷载的交互作用(7.6%)、易溶盐与水的交互作用(2%),其中,易溶盐对盐胀率为促进作用,水会因含盐量不同而对盐胀率的作用产生变化,荷载、易溶盐与荷载的交互、易溶盐与水的交互均对盐胀量具有一定的抑制作用;初始压实度对盐胀率具有一定的促进作用,但由于其特殊的级配特征,初始压实度在89%~97%范围内对盐胀率的影响效果并不显著。     

响应面法优化镰刀霉菌JN158 产色素培养基

用Plackett-Burman试验设计和响应面法（response surface methodology,RSM）对镰刀霉菌JN158产色素的发酵培养基7种营养物质配比进行优化。结果表明：蔗糖、花生饼粉和FeSO4·7H2O的添加量显著影响色素产量;用最陡爬坡试验使这3个显著因素的添加量接近最大响应区域,优化后,镰刀霉菌产色素的培养基添加量分别为：蔗糖30.18 g/L、花生饼粉4.86 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、NaCl 0.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、CaCl20.5 g/L、FeSO4·7H2O 0.0122 g/L,预测的最大色素产量是1.268 g/L,验证实验得到的色素产量为（1.252±0.011）g/L,与预测值相近,优化后色素的产量是以前的2.9倍。