罐式炉内石油焦层高温煅烧带迁移数值模拟

针对高温下石油焦层挥发分析出、渗流传质传热问题,结合多孔介质气固耦合机理建立了罐式炉煅烧石油焦过程的三维数学模型。该模型采用双流体模型描述石油焦煅烧热解过程,采用有限速率/涡耗散燃烧模型、标准湍流方程、DO辐射模型描述火道中挥发分燃烧及热交换过程,并利用该模型研究料罐中高温煅烧带迁移规律。结果表明:在给定工况条件下,随着单罐单位排料量由75 kg/h增加至115 kg/h,高温煅烧带(1373 K)由L6区域下移至消失,且其长度由2.0 m缩短至0 m;随着生焦中挥发分含量由7%增加至15%,高温煅烧带由L8区域上移至L6区域,且其长度由0 m增加至3.02 m;随着空气过量系数由1.05增加至1.60,高温煅烧带由L5区域下移至消失且其长度由3.02 m缩短至0 m。     

离子交换过程动态数模仿真系统研究

针对离子交换工艺柱操作过程的特点,基于离子交换动力学机理,运用菲克第一、第二定律,建立了离子交换过程动态数模仿真系统。介绍了系统的数模构成及求解算法、系统的机构和组成、系统的模块简介、系统界面和系统的特点。该系统能对离子交换吸附和淋洗过程进行良好的数值模拟,对于指导离子交换生产实践、优化工艺条件具有一定的实用价值,并可应用于冶金工程、化工工程专业的实验教学与研究。     

基于图像识别的铜转炉吹炼造渣期渣含Fe预测模型研究

铜转炉吹炼是火法炼铜的关键工序,其终点判断与炉寿、铜产率和直收率紧密相关,目前现有人工经验、仪器测定和物料平衡法等终点判断方法均存在一定的局限性。理论上铜转炉吹炼造渣期终点与渣含Fe是否达标有关,而不同Fe含量渣样呈现不同的图像特征,鉴于此,基于图形识别的特征向量提取原理,分别采用卷积神经网络(CNN)算法与支持向量机(SVM)算法,构建了铜转炉吹炼造渣期渣含Fe预测模型,为图像识别技术在铜转炉吹炼终点判断中的应用奠定数模基础。两种模型的实例分析表明,卷积神经网络的训练集预测准确率98%,测试集预测准确率约50%;支持向量机模型的训练集预测准确率99%,测试集预测准确率62%。     

分子动力学在钢铁冶金中的应用及展望

分子动力学是一种模拟物质结构和性质的方法,概括了分子动力学模拟的基本原理与技术,总结分析了分子动力学在冶金中的应用现状。基于微、介观尺度存在的小尺寸效应,简要介绍了笔者用分子动力学方法在研究钢液中纳米夹杂物的热力学、界面性质等方面的前期工作进展。基于洁净钢技术快速发展的趋势,指出分子动力学在钢铁冶金中将获得广泛应用。     

底吹炼铜熔池液面波动数值模拟

底吹炼铜是新一代铜强化熔炼工艺。高压气流喷入熔池后产生的液面波动会不断冲刷炉膛壁面,导致壁面耐火材料的磨损。文中利用数值模拟方法对底吹熔池内气液两相流动过程进行研究,分析液面波动导致壁面的压力的变化。通过分析气泡在熔池内的分布及运动过程,得到了熔体对壁面冲刷侵蚀的主要原因。分析壁面压力随时间波动曲线,定义了冲击程度的概念,表征了熔池壁面因波动频率和压力变化而对壁面的磨损程度。模拟计算了单孔氧枪和多孔氧枪的流动过程,得出多孔氧枪气含率更高,冲击程度更小。计算分析了不同参数条件下的流场波动特性,结果表明在实验条件下氧枪角度为0°、气流速为0.7 m/s时,压力冲击程度最小,液面波动对壁面耐火材料的侵蚀最小。      

浅析三重管高压旋喷桩施工技术

三重管高压旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形,地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。主要介绍三重管高压旋喷桩施工工艺及技术方法。     

专家系统在冶金中的应用

综述了专家系统的特征、结构及其在冶金中的应用,指出了专家系统作为智能程序在冶金中的巨大作用,展望其未来的发展趋势。     

点扫描激光共焦测量研究

根据共焦显微术原理提出一种新型轴向扫描方式 ,在此基础上设计了一套可自动调节光强的焦点扫描激光共焦测量装置 ,经实验证实了其可行性     

铜闪速熔炼过程中渣-冰铜-气三相平衡研究

在铜闪速熔炼中,高富氧强化熔炼可提高单炉处理能力及烟气中SO2浓度,但也增加了控制冰铜品位及渣含铜的难度。熔体温度需高于熔体的液相温度方可保证熔体的流动性,使熔体在沉淀池中顺利分层及排放。但过高的温度会增大耐火材料侵蚀,缩短炉子寿命。为确定优化的生产条件,通过冷淬、EPMA分析技术测定了铜闪速熔炼过程中熔炼渣、冰铜的显微结构及成分,并通过FactSage 8.1热力学分析软件研究了冰铜品位、硫分压及氧分压之间的关系,以及熔炼渣成分（Fe/SiO2、Al2O3、CaO、MgO、ZnO含量）和硫分压对熔炼渣液相温度的影响。     

开放式冶金过程仿真平台在实验教学中的应用

通过对传统冶金实验教学平台局限性分析,引出开放式冶金过程仿真实验教学平台技术研究背景,并对基于仿真技术构建的冶金过程实验教学平台研究内容、应用实践及效果等方面进行了阐述与分析,为同类高校冶金实验教学平台建设提供了参考依据.