化学镀镍过程中热力学分析

通过利用热力学计算方法，从理论上计算得到了几种络合剂随镀液中的pH值变化的热力学相图。结果表明：除了硼酸能在pH值在0～14范围内在镀液中与镍离子发生络合外，其余络合剂只能在酸性条件下与镍离子发生络合反应。     

纯镁熔体低温静置沉降除铁过程分析

对低温静置处理后的铸锭在不同高度进行了取样,研究了杂质Fe在熔体中的分布情况。结果表明,Fe浓度在纵向上形成了三个不同分布特征区域,上层镁熔体中的Fe含量明显降低;中层Fe含量变化不明显;底层Fe含量明显增加。根据沉降规律,分析并建立了Fe沉降的动力学模型。     

砷酸铜制备工艺过程热力学分析

绘制了Cu-As-H2O系电位－pH图、不同As浓度下lg[Cu]T[As]T)-pH图以及Fe-As(V)-H2O系lg[Fe]T-pH图等,分析了由墨铜渣制备胂酸铜过程的热力学。酸性氧化浸出可同时浸出Cu和As,pH＝2左右脱脱铁率可达99％以上。铜砷比和pH值的不同,可以得到不同形式的砷酸铜;CuHAsO4,Cu2AsO4OH,Cu5H2(AsO4)。在胂酸铜制备工艺条件下,所得砷酸铜分子式为Cu5H2(AsO4)4。热力学分析结果与XRD相一致。     

镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究

通过计算,绘制了25℃时Mg2＋-3-4PO -＋4NH -H2O体系的热力学平衡图,并对钨酸盐溶液除磷过程进行系统的热力学研究。结果表明：当采用磷酸镁盐法除磷时,溶液中游离总镁浓度从0.01 mol/L增加到1.0 mol/L,对应的最佳理论除磷pH值从9.8降到8.8,而溶液中残留的总磷含量基本维持在4.0×10^-6 mol/L;随着溶液pH值的升高,体系中稳定存在的沉淀组分依次为 MgHPO4、Mg3（PO4）2和 Mg3（PO4）2＋Mg（OH）2。当采用磷酸铵镁法除磷时,增大溶液游离总氨浓度有利于除磷,而增大游离总镁量对除磷深度基本无影响。计算所得除磷的最佳 pH值为9-10;当游离总氨浓度为5.0 mol/L时,溶液中残留的总磷为1.4×10^-7 mol/L。以自制的钨酸铵溶液（WO350 g/L,P 13 g/L）为原料,采用磷酸铵镁盐法除磷以对理论分析进行验证。结果表明：当氯化镁的加入量为理论量的1.1时,除磷的最佳pH值为9.5,与热力学分析结果一致。     

工业硅冶炼过程热力学分析：—Si—O—C体系热力学

本文在前人工作的基础上,从Si—O—C体系的热力学分析入手,分析和讨论了在矿热炉中不同温度区域内可能发生的主要反应,以及控制这些反应的热力学条件,为控制工业硅冶炼过程和提高生产效率提供理论依据。     

铜闪速吹炼过程多相平衡热力学分析

基于最小自由能原理,建立铜闪速吹炼过程多相平衡数学模型,考察粗铜含硫(CSCu)、渣中钙铁比(RCaFe)、富氧浓度(COxy)和温度(T)对平衡产物各相主元素与组分含量的影响。结果表明:对一定投入量和一定成分的铜锍,提高CSCu可增加粗铜产能,但Cu品位降低,可减少渣量,渣含Fe_3O_4降低,渣流动性变好;随着RCaFe增加,粗铜量减小,渣量和熔剂量增加,渣含FeO和Fe_3O_4降低,渣含Cu升高;COxy增加,除对粗铜含氧、富氧和烟气量产生一定影响外,对其他组分含量影响不大;T增加,会影响粗铜含氧、粗铜和炉渣量,还可降低渣含铜。     

硅系合金氧化精炼过程的热力学分析

应用亚正规溶体模型对Si-Al-Ca(-Fe）合金体系和SiO-CaO-Al2O3渣系的热力学性质进行了理论研究,计算出了上述体系组元的等活度曲线图。分析了1550℃温度条件下,金属硅和75SiFe在氧化精炼过程中杂质元素的渣平衡成分,给出了铝和钙的平衡等浓度线。根据模型计算的结果,分析了在相同实验条件下金属硅和75SiFe中杂质Al和Ca之间的关系。     

板料数控渐进成形过程中的热力学行为分析

针对板料数控渐进成形过程中坯料温度升高的现象,在分析其热量来源的基础上,借助Abaqus有限元模拟软件探讨了成形工具与坯料之间的热力学行为。结果表明:在成形工具的作用下坯料逐次产生塑性变形,已成形区的等效应力、应变分布较为均匀;坯料成形过程中最大等效塑性应变值不是出现在成形工具与坯料相接触的区域而是出现在已成形区;在摩擦生热和塑性变形功的共同作用下,成形工具与坯料接触区域的坯料温度急剧升高,变形抗力降低、塑性增加。成形工具与坯料界面间高速相对运动所产生的热量对坯料的局部加热是数控渐进成形技术提高板料成形性能的原因之一。     

铝合金模锻件热处理过程的热力学耦合分析

采用有限元法对一个铝合金模锻件的沸水淬火和时效处理过程进行了热力耦合分析，研究了淬火过程中锻件与沸水之间的换热系数对淬火变形的影响、淬火过程中工作内应力的变化和水温对锻件残余应力的影响。对于铝合金锻件热处理过程的有关材料和工艺参数以及热处理结果进行了实验检测，并采用数值方法进行了处理。本文的研究对于控制和改进铝合金锻件热处理工艺具有一定的指导意义。     

硫化铅矿闪速熔炼过程的热力学分析

基于最小吉布斯自由能原理,建立硫化铅矿闪速熔炼过程多相平衡热力学模型,考察熔炼温度(T)、吨矿氧量(VOVPTO)对粗铅含硫量、炉渣含铅量、烟气含铅量及铅在各平衡相中分配比的影响。结果表明:对一定用量和一定成分的硫化铅矿,随着T和VOVPTO的增大,粗铅含硫量可降至0.1%(质量分数)以下,但过高的VOVPTO会使渣含铅量升至60%(质量分数)以上,铅在粗铅中的分配比低于30%(质量分数);烟气中的铅主要以PbS形式存在,其含量随着T的升高及VOVPTO降低而增高。综合考虑铅的直收率及产物处理的难易程度,闪速炉直接炼铅应采取分区分步熔炼方式,先在氧化区制低硫铅,然后在还原区造低铅渣,且氧化区熔炼温度宜较低。     

共晶Al—Si合金结晶过程的热力学分析

对共晶Al-Si合金的结晶过程进行了热力学分析。分析结果表明,共晶结晶时硅之所以成为先析出相,铝硅合金之所以存在伪共晶,都有其热力学原因。最后得出结论:为了提高质量,对Al-Si合金进行精炼以除去气体和夹杂物,是完全必要的。     

熟料烧结过程中氧化铁反应行为的热力学分析

通过对Fe2O3与碳酸钠、氧化钙以及硅酸钙反应的热力学分析,明确Fe2O3在铝土矿炉料烧结过程中的热力学反应规律。热力学计算、分析结果表明:Fe2O3在正常烧结温度范围内能与Na2CO3或CaO发生反应,但更易与CaO反应形成2CaO.Fe2O3或CaO.Fe2O3,Fe2O3和Na2O.Fe2O3能使2CaO.SiO2和3CaO.2SiO2转变为CaO.SiO2,CaO.SiO2进一步与Na2O.Al2O3或Na2O.Fe2O3反应生成不溶的三元化合物而造成烧结法生产氧化铝过程中Na2O和Al2O3的损失。4CaO.Al2O3.Fe2O3不能由铁酸钙和铝酸钠相互反应产生,而可能是CaO、Al2O3和Fe2O3三者直接反应的产物,且在烧结条件下Na2O.Fe2O3可分解4CaO.Al2O3.Fe2O3。     

钢凝固过程超细钛氧化物析出的热力学分析

某些类型超细钛氧化物能促进针状铁素体的形成,细化晶粒钛氧化物夹杂的析出类型受钢液中的氧含量、合金元素成分的影响.以X80管线钢成分为研究对象,从热力学角度分析了微合金元素及钢液中的氧浓度对其析出类型的影响.结果显示,在钢液凝固温度区间,相同温度和氧含量时,Ti的氧化物中,Ti3O5是最稳定的,其次为Ti2O3.钢中铝对...     

碳还原锌浸出渣炼铁过程的热力学分析

对锌浸出渣熔池熔炼碳还原炼铁反应过程进行了热力学分析。结果表明:Zn Fe2O4和KFe3(SO4)2(OH)6受热分解的含铁产物是Fe2O3,Zn Fe2O4在300~1800 K温度范围内不能自发分解,KFe3(SO4)2(OH)6在652.25K即可分解;高pCO/pCO2、低温(但要高于炉渣熔融的温度)有利于熔体中的Fe2O3还原生成液态铁;含硫物相低温分解后的产物有金属硫酸盐K2SO4和Ca SO4,两者热分解脱硫的有利条件均是高温及低硫分压、低氧分压(但氧分压要高于硫酸盐分解生成硫化物的限值),Ca SO4热分解脱硫比K2SO4易于进行。锌浸出渣中碱性氧化物Ca O的存在,一方面可以降低Zn2Si O4碳热还原的起始反应温度,另一方面可以提高炉渣碱度及炉渣中Ca O的活度,降低硫在铁液与炉渣中的分配平衡常数。     

Cu-Cr-Zr系合金非真空熔炼过程的热力学分析

对Cu-Cr-Zr系合金非真空熔炼过程进行热力学分析,分别计算Cu、Cr和Zr等合金组元与炉气、坩埚、炉衬和炉渣反应的吉布斯自由能变化,分析合金熔炼过程中相关反应的可能性,并对部分分析结果进行实验验证。结果表明,在熔炼温度下,炉气中微量氧气和氮气都能与合金组元中的铬和锆发生化学反应而使其烧损;金属氧化物ZrO2和MgO等对于铬和锆具有良好的化学稳定性,可以作为熔炼Cu-Cr-Zr系合金的坩埚和炉衬材料。     

非平衡态热力学分析

为了研究非平衡态热力学理论在具体的冶金过程中的应用,本文用该理论模拟计算了转炉的炼钢过程,并建立了该过程的数学模型。得到了转炉冶炼过程的脱碳速度表达式、钢液中硅锰含量变化表达式、氧含量变化表达式以及温度变化表达式。用C语言对整个冶炼过程进行模拟,结果表明非平衡态热力学模型能够描述整个冶炼过程主要元素的成分变化和熔池温度变化,对转炉炼钢生产实际的过程控制提供了新的理论和方法。     

硅冶炼工艺过程的热力学研究

概述人们在对金属硅生产情况仅有一般的了解时,认为在电炉中直接用硅石和炭生产金属硅是不可能的,但是,后来证明了它是完全可行的。1972年 G.W.海利教授在“关于～氧化硅的物理化学性质及化学计算”一文中,对金属硅的生产厂做过这样的介绍: “三十年前米尔顿把冶炼硅的生产描写得十分可怕。炉子     

硫化矿生物浸出过程的热力学

计算并绘制了主要金属硫化物氧化反应的Ｅ－ｐＨ图,并与细菌存活区对比,对主要金属硫化物的细菌浸出进行了热力学分析。     

腐蚀电极阳极过程稳定性的非线性非平衡热力学分析

本文将非线性非平衡态热力学的基本原理运用在腐蚀金属电极体系中,对电极的阳极过程稳定性进行初步分析,从热力学的角度证明了强极化条件下的活性阳极溶解和钝化分别是电极系统在远离平衡条件的两个稳定状态.     

Al-Cu-Fe系初生准晶相凝固过程的热力学分析

采用XRD,SEM和TEM等方法,研究了铸态 Al58.8Cu36.6Fe3.5Si1.1合金(973K保温2.5h后水淬)的显微组织及相组成.观察到铸态样品中存在4种不同的相,即初生准晶I相、Φ相、θ-Al2Cu相和η-AlCu相.对准晶I相及其晶体近似相R相,提出相应的自由能计算模型及算法,从理论上说明准晶(Al61.89Cu25.61Fe11.10)I相是高温稳定相,当温度低于938K时,将形成其晶体近似相R相.