铝铸轧铸嘴型腔的计算机仿真设计

采用一个k-e低雷诺数紊流模型建立铸嘴型腔三维流动与传热的数学模型,通过对分流块几何尺寸、数目、形状影响铸嘴型腔熔体出口速度和温度的计算机仿真,得知分流块几何尺寸减小可以明显降低铸嘴型腔出口处熔体速度相对误差,使熔体温度沿铸嘴宽度方向分布更均匀。因此,在保证铸嘴结构刚度的前提下,应尽量延长型腔长度以及减小分流块尺寸。     

铝合金双辊铸轧轧辊横向冷却强度分布研究

运用ANSYS有限元软件对轧辊内部结构的冷却效率及导热能力进行有限元模拟,以研究冷却水温度、流速及铝熔体对轧辊温度场和导热能力的影响。研究结果表明:在铸轧过程中,铝熔体在铸轧区内与轧辊接触,此处轧辊具有最高温度为520℃,随着冷却水作用及轧辊转动,铝熔体凝固离开铸轧区,轧辊温度逐渐降低至40℃,随后轧辊继续转动至进入铸轧区,循环往复。冷却水温度的降低无法明显改善轧辊温度场。冷却水流速的提高可以降低辊芯内冷却水通道温度场。铸嘴出口处铝熔体温度可明显提高轧辊温度场和辊缝中心处铝熔体轧制温度,但并未影响铝熔体通过轧辊冷却后辊缝出口处温度分布。     

基于UG有限元强度分析的ISF翻臂改进

翻臂机械尺寸决定的ISF(Induction Slab Furnace)炉床垫块间隙宽度及深度,对板坯边部温度均匀性有着重要的影响。通过优化改造ISF翻臂托座机械尺寸,并利用UG软件有限元分析对改造后的翻臂强度及安全性进行了校核计算,减小炉床垫块间隙的深度及宽度。改造结果表明,板坯温度均匀性有了一定的改善。     

Ф1.6m绞车卷筒制动轮地坑车板造型铸造

Ф1．6m单滚筒绞车是矿井主要提升设备之一,对生产起着重要作用。其部件卷筒制动轮由两半边通过螺丝紧固合成。该部件的最大外径尺寸为Ф1910mm,高度为350mm。单件毛重780kg。就铸造而言有以下几个难点：其一是结构辅展面积大,需使用较大的砂箱等工装设备,最小限度的砂箱内腔尺寸必须大于2300×1500。其二是加工面积大,铸件要求无砂眼、夹碴、气孔。其三是整体结构中壁厚虽较均匀,在25－45nun间,但中间轮载部位却又比较厚大,最大热节园直径超过dil80nun,对冒口的设置有一定的难度。其四是铸件辅展面大,对铁水温度等的要求高。我厂…     

工频有芯感应熔铜炉感应体优化改造

针对工频有芯感应炉在再生黄铜熔铸中存在合金化能力差、感应体散热大和熔沟易被堵塞等问题,进行感应体熔沟间距扩大、感应体保温性能增强和熔沟宽厚比调整等优化改造。结果表明：熔沟间距增加90 mm,熔体进出口温差增加9.1℃,熔体出口速度增加0.042 m/s,元素弥散性能提升,元素质点变小,感应炉合金化能力得到提高;熔沟截面宽厚比由1.31调整到1.04,解决了熔沟被高熔点大尺寸金属堵塞故障;感应体保温结构外加10 mm纳米微孔板和32 mm莫来石质隔热砖,钢外壳温度下降179℃,电耗减少52 kWh/t。有助于推进再生黄铜熔铸行业30.60双碳目标进程。     

基于铝热反应多主元合金的成分调控研究

近年来,多主元高熵合金由于其组织、结构和性能可调性受到了广泛的研究,目前高熵合金常用的制备方法有熔炼法和粉末冶金法,而本文基于一种快速高效的高熵合金制备方法-铝热法,对多主元合金的成分调控进行研究。采用Fe3O4、Co3O4、Ni2O3、CrO3和MnO2五种氧化物经铝热反应后获得10种二元合金、10种三元合金、5种4元合金和1种5元合金,利用SEM、EDS等表征技术对多主元合金进行显微组织观察与元素分析,探究了多种不同氧化物铝热反应的负焓值与铝热还原产物成分之间的对应关系,进而推广到多种氧化物铝热反应的负焓值与反应后成分之间的一般规律,并提出对应的函数关系式,并基于此制备了近似等摩尔比的CoCrFeNiMnAl高熵合金,从而实现对铝热法制备多主元高熵合金的成分的调控。并对CoCrFeNiMnAl高熵合金的性能进行研究,该合金硬度为508.1 HV0.5,摩擦系数和磨损率分别为0.73和4.78×10-5 mm3/N·m,在3.5 wt.%NaCl溶液中的腐蚀电流密度和腐蚀电位分别为1.097×10-6 A·cm?2和-0.347 V。     

喷射混凝土螺旋喷头形状与外流场仿真试验研究

为了探究喷射混凝土喷头几何结构对其内流场与外流场的影响，应用ANSYS Fluent仿真软件，以聚料段直径、聚料段长度、变径段长度为自变量，对一种螺旋喷头内各相进行数值模拟分析。结果表明，螺旋喷头高压水入口处水流分成两部分，一部分与潮料混合并增加流体流速，另一部分沿管壁流动冲刷管壁以减少堵管情况的发生；随着喷头聚料段直径的增大，集料的出口速度与聚料段直径呈线性负相关，集料出口速度逐渐减小，重力对集料流场的影响程度变大，外流场中集料流场从核心区到集料流场边缘的速度梯度趋于平缓，轴线上集料的速度衰减程度趋于平缓；在喷头聚料段直径不变的情况下，随着聚料段长度增加，外流场中心区料浆浓度呈上升趋势，当喷头聚料段长度为40 mm、100 mm和150 mm时，喷头出口处速度均匀程度差异不明显，但较聚料段长度为0时的出口速度更均匀；增加喷头变径段长度可以获得更大的出口速度，使集料流场更加集中，实现更好的聚料效果，同时，集料外流场的轴线速度衰减随着变径段的增加而变大。     

准南煤田乌东矿区主采煤层热动力学特性研究

采集新疆准南煤田乌东矿区主采煤层煤样,采用电镜扫描、X-射线衍射、原位红外光谱分析及热重分析等手段,对不同粒级的煤样及将0.15～0.18mm粒级的煤样在50～500℃范围内,以间隔50℃分别加热后进行实验测试。结果表明:煤样中孔隙与裂隙数量随煤样加热温度的升高而增多;不同粒径煤样的煤化度相差不大;经历不同加热温度的煤样,其煤化度随温度升高呈现波动变化(煤化度在450℃时最大,350℃时最小);煤样煤化程度越高,其芳香微晶结构越发育,煤越易自燃。随粒径减小,煤样的OH—官能团减少,CH—官能团增加;随经历的加热温度升高,煤样的OH—官能团、—CH2—CH3官能团减少,CH—官能团增加;不同含氧官能团随煤样经历的加热温度升高呈先增加后减少的趋势。实验煤样的特征温度随煤样粒径减小总体呈降低趋势;随煤样经历的加热温度升高,特征温度T1、T2无明显变化,T3、T4增大,T5则减小;实验煤样反应活化能随粒径减小总体呈现减小趋势;随经历的加热温度升高,实验煤样反应活化能则呈波动变化。     

多喷嘴对置式气化炉耐火衬里温度及应力场的有限元分析

热应力过大是造成气化炉耐火衬里损坏的重要原因之一,分析耐火衬里的温度分布和应力分布能有效避免应力集中并优化耐火衬里结构。建立了三维多喷嘴对置式(OMB)水煤浆(CWS)气化炉炉壁K砖部位的计算模型,采用有限元法研究了稳态过程中热负荷对耐火衬里和钢壳的温度、等效应力、等效应变和总变形分布的影响。结果表明:热面砖热端面温度为1300℃时,计算的钢壳温度为206.4℃,该模拟结果与工业数据基本一致;热面砖应力>背衬砖应力>钢壳应力>隔热砖应力,且热面砖热端面应力最大易出现裂纹,陶瓷纤维处应变最大,隔热砖绝对变形量远小于热面砖和背衬砖;随着热面砖热端面温度从1100℃升高到1400℃时,耐火衬里和钢壳的整体温度升高,钢壳外表面温度从177.2℃逐渐增加到220.9℃,温度变化不超过50℃,耐火衬里及钢壳整体应力增大,尤其是热面砖应力增加最为明显,热端面应力从0.68 GPa升高到1.10 GPa,等效应变也逐渐增加,且热面砖和背衬砖应变增加幅度较大,热面砖、背衬砖和隔热砖的绝对变形量也随之增加;随着热面砖厚度由60 mm增加到230 mm,耐火衬里和钢壳的整体温度降低,钢壳外表面温度从225.9℃缓慢降低到206.4℃,即热面砖厚度对钢壳外表面温度影响较小,热面砖和背衬砖应力迅速减小而隔热砖和钢壳应力变化较小,当热面砖厚度为180 mm时,热面砖整体应力大小适中,而且分布均匀没有明显突变,耐火衬里的应变逐渐减小尤其是背衬砖区域应变减小趋势最快,而且应变结果与应力结果的变化规律基本一致,背衬砖绝对变形量最大,热面砖绝对变形量次之,隔热砖绝对变形量最小。结合温度场、应力、应变分布规律,当热面砖厚度为180 mm时,最有利于提高耐火衬里尤其是热面砖的使用寿命。     

矿用永磁直驱电动机温度场研究与分析

针对低速大功率矿用永磁直驱电动机谐波含量较高、多物理场耦合、流体场复杂等特性造成电动机部件发热、磁场畸变严重等若干问题,对500 kW、60 r/min分数槽集中绕组矿用隔爆永磁直驱电动机进行损耗分析,得出定子铜损耗占总损耗比例最高,其次为定子铁心损耗及转子永磁体损耗。根据损耗特点,在电动机外部设置水套机座,内部通过风扇形成循环风路的冷却结构,使定子的铜损耗与铁损耗,通过热传导传至机座;定子铁心与水套机座采用热套结构,增加传热效果;定子端部热量经过铜绕组传至直线段,再由定子铁心传走;采用镀层分块、转子轭部叠片式结构,将转子永磁体热量携至定子铁心轭部并由机座冷却水携出。通过迭代计算的方式验证了当给定来流温度且电动机定子内径圆面处绝热时,转子热量将加载至定子轭部孔;当转子气隙空气温度加载到定子内径面处时,电动机部件基本达到热平衡。最后,截取该电动机定子轴向1/2半齿半槽及转子径向1/8作为仿真对象,利用Realizable k-ε模型对带有冷却结构的模型对象进行三维温度场仿真分析与数据统计。结果表明:低速大功率矿用永磁直驱电动机在冷却结构的协同作用下,可以有效降低定子端部及转子磁体产生的热...     

采用消失模铸造工艺

通过对消失模铸造(EPS)工艺介绍和成本分析,采用消失模铸造取代传统的砂型铸造,满足矿井生产需要,带来了良好的经济效益和社会效应。     

韶冶压铸锌生产线的改进

针对韶冶原压铸锌生产线存在的问题－铸锭成分偏析,杂质含量偏高,锭重误差大,铸锭表面缺陷多和码垛松散不美观等进行研究,在找出主要影响因素的基础上制定出相应的措施,设计出新型锌合金炉,移动式搅拌器,定流浇注装置,爬坡式直线铸锭机,喷雾冷却装置等,建成了一条年产2万t高品质压铸锌的新型压铸锌生产线。     

全液压钻机动力头箱体铸造缺陷分析与控制

对全液压钻机动力头箱体生产过程中出现的铸造缺陷进行分析,针对缺陷的位置及产生原因对箱体进行了基于铸造工艺性的结构优化,设计出整体式和焊接式2种结构形式的箱体,并根据各自的结构特点确定了2种箱体的浇注系统,从结构和浇注系统2方面控制箱体的铸造缺陷。     

镶铸复合锤头的研制

介绍了用镶铸法生产复合锤头 ,研究结果表明 :其耐磨性约是高锰钢的 2倍 ,且生产工艺简单 ,成本低     

均衡凝固技术在平板铸件上的应用

运用均衡凝固技术解决平板类铸件的夹渣,夹砂和气孔等缺陷,提高铸件质量,降低废品率。     

熔模铸造弧角型PDC钻头的研究与应用

针对在加工弧角型PDC钻头过程中存在的效率低、成本高、衔接工序多等问题,对采用熔模铸造工艺制造弧角型PDC钻头进行了相关研究。研究发现,将熔模铸造技术应用在弧角型PDC钻头的制造上,不但可以使钻头上复杂曲面一次性铸造成型,而且可以大大提升钻头的生产效率,降低钻头制造成本;同时,熔模铸造弧角型PDC钻头还具有良好的力学性能,钻速和钻头寿命均与普通机械加工弧角型PDC钻头相当,能够满足现场应用要求。     

固液混合铸造高铬铸铁合金的耐磨性能的研究

采用一种新型的材料制备技术--固液混合铸造技术制备了高铬铸铁合金坯料, 研究了固液混合铸造高铬铸铁与普通铸造的合金在退火和淬火处理后的硬度和耐磨性能。结果表明, 固液混合铸造制备的高铬铸铁合金经退火处理后硬度较普通铸造合金有所提高,但各种工艺制备的合金淬火处理后硬度差别不大; 固液混合铸造工艺提高了高铬铸铁合金的耐磨性; 退火合金中采用固液混合试样的耐磨性较普通铸造试样明显提高, 淬火处理的合金中固液混合铸造试样的耐磨性略好于普通铸造。     

深基坑底板地层压力注浆设计与施工实践

结合常德市第一人民医院门急医技大楼的工程实际，介绍了深基坑底板地层压力注浆的机理，探讨了设计过程中几个主要参数的取值，指出了压力注浆的施工方法。     

焊接结构替代机器铸造结构的研究

针对机器大型结构件传统的铸造结构,提出了用焊接结构替代的 思路,分析了替代焊接结构的特性、设计原则和工艺特点等。     

铝合金液力耦合器铸造工艺分析

分析采用金属模具生产液力耦合器的有关工艺特点 ,对影响铸件产品质量和成品率的关键工序 ,提出相应控制要求 ,并详细介绍了铝合金铸件生产的工艺规程和工艺内容 ,同时分析金属型铸造常见缺陷及产生原因。