高投料量下炼铜闪速炉内熔炼过程的数值模拟

以FLUENT 6.3为计算平台,建立了铜闪速炉熔炼过程数值模型,并针对高投料量下反应塔气粒两相变物理场信息分布变化特点展开仿真研究。结果表明:工艺风入炉后迅速膨胀,并在反应塔中心形成轮廓明显的主体气流柱;主体气流柱内外的温度和氧浓分布梯度变化较大;局部低温出现在精矿喷嘴下方,而高温反应核心区域则下移至反应塔中下部。综合多场耦合仿真结果可知:高投料量条件下精矿粒子与反应配风之间混合力度欠佳是造成高投料量反应塔内熔炼过程反应效率降低的主要原因。     

铜闪速炉内颗粒受热过程的数学建模与数值优化

为了研究闪速炉冶炼颗粒着火延迟问题,建立反应塔内颗粒受热过程的数学模型,并进行计算.结果表明,在塔高0.6 m范围内,辐射换热对于颗粒的加热过程影响较大,而在反应塔0.6 m以下区域,对流换热占主导作用.鉴于强化对流换热过程对提高颗粒加热速度进而提高着火高度更有效,因此,建议采用高速热氧射流技术代替闪速炉内的天然气,使...     

铜闪速炉沉淀池渣中锍液滴沉降机理及其影响因素

通过分析沉淀池内锍液滴的沉降机理,导出了渣中最大锍液滴直径的计算公式。根据闪速炉的实际生产条件,计算出渣中最大锍液滴直径的理论值为0.063 mm,并用矿相显微镜对沉淀池出口处的渣样进行了观察,渣中最大锍颗粒粒径为0.06 mm,两者结果一致。由此证明了沉降机理分析的正确性。在此基础上,进一步分析渣中锍夹带损失影响因素。结果表明:增大熔体中离散态分布的锍液滴直径是降低渣中铜夹带损失的重要措施;其次是升高渣温度有助于渣中锍的沉降;减小渣层厚度等措施对降低渣中铜夹带损失作用不大。     

基于正交试验闪速熔炼过程操作参数的优化

伴随着铜闪速炉产能与熔炼强度的不断提高,闪速炉反应塔内温度场、浓度场等物理场的微观信息分布特点发生了明显的变化,其反应配风之间的参数配比关系对炉内熔炼过程的影响作用更为突出。采用正交设计的方法,就闪速炉生产操作的3个主要配风参数(工艺风、分散风、中央氧)对炉内气、粒混合反应过程的影响关系进行系统仿真研究,得到基准工况条件下的操作参数优化配比方案。仿真结果表明：分散风速度对气、粒混合反应过程的影响占主导地位;在优化工况条件下,炉内熔炼过程效率进一步提高,其烟尘发生率可控制在3.2%左右,炉内氧气基本消耗完全。     

溅渣护炉状态下转炉温度场的模拟分析

为配合溅渣护炉技术在生产中的应用,利用有限元方法对转炉温度场进行了分析。计算了不同炉衬厚度下的炉体温度分布,比较了不同溅渣层厚度对炉壳及炉衬内部温度的影响,结合实际使用经验提出了最佳溅渣层的厚度,并对设置隔热层时的溅渣护炉温度场也进行了数值模拟。     

粉末渗锌工艺中锌扩散的数值模拟

目的采用数值模拟法预测粉末渗锌的扩散过程。方法通过分析粉末渗锌的机理及渗锌层的形成过程,基于Fick第二定律,采用有限差分法建立了以锌为主扩散元素的渗锌模型。采用该模型模拟计算一定温度范围、一定时间内的渗锌层厚度和Zn含量随时间和温度的变化,并与相同条件下的实验测量值进行对比,验证模型的可靠性。实验制备了在360、375、390℃下分别保温4、6、8 h的渗锌样品,通过扫描电镜-能谱仪以及Smile View软件测定了样品中合金层的各相厚度和Zn含量,并与数值模拟计算结果进行对照。结果实验测定的各相含量变化与计算结果吻合较好,合金层各相厚度及总厚度与计算结果接近。该模型能很好地反映渗锌层Zn含量及厚度随时间和温度的变化规律,可以计算模拟一定温度范围、一定时间内的渗锌层厚度及Zn含量变化。结论该模型能有效预测粉末渗锌的扩散过程,可以用来指导渗锌工艺。     

等离子喷涂8YSZ涂层在铝熔体作用下热冲击行为的数值模拟

目的定量理解等离子喷涂8YSZ热障涂层浸入铝熔体中的热冲击行为。方法基于热-力耦合计算方法有限元数值模拟,研究等离子喷涂8YSZ热障涂层浸入铝熔体时涂层中的瞬态温度场和瞬态应力场,以及涂层预热温度、陶瓷层厚度对应力分布的影响。结果温度场计算表明,在涂层浸入铝熔体0.1 s时,涂层表面就达到了铝熔体温度。随着涂层浸入铝熔体的时间增加,涂层内的温度分布逐渐由指数分布转变为近线性分布,而且涂层内的温度梯度也随着时间的增加而减小。相应涂层中的应力在相当短的时间内就达到了最大值,并随着加热时间的增加,最大应力值逐渐减小。涂层预热温度越高,在陶瓷层中的轴向应力和环向应力均越小,预热温度对轴向应力的影响更加明显。随着陶瓷层厚度的增加,陶瓷层内的轴向应力和环向应力值均增加,粘结层内的轴向应力和环向应力值均减小。结论对热障涂层进行预热处理可以有效降低涂层中的热应力值。涂层厚度增加,陶瓷层内应力随之增加,粘结层内应力随之减小,且陶瓷层厚度对粘结层中的应力影响更加明显。     

镁还原炉膛形状对烟气和温度分布的影响

采用FLUENT软件,对比分析了矩形和圆形炉膛内的烟气流场及温度场。数值研究结果表明:和常见矩形燃气炉膛相比,圆形炉膛内的烟气流场和温度分布更均匀。     

大型预焙铝电解槽电解质过热度的测定以及炉帮与过热度的关系

铝电解槽炉膛内形的规整与否严重影响着电流效率,而铝电解槽的炉膛内形与电解质的过热度有很大的关系。本文通过现场测试电解温度和炉帮厚度,实验室测定电解质初晶温度的方法,考察了电解质的过热度以及过热度与炉帮厚度之间的关系。通过研究发现,过热度低于12℃时,电解槽可形成良好炉帮。     

蓄热式铝熔炼炉熔炼过程的数值模拟

为了更好地研究和优化铝熔炼炉的性能,针对现有的蓄热式圆形铝熔炼炉,在建立合理的铝熔炼炉基本模型的基础上,通过耦合用户自定义熔化模型和氧化烧损模型,运用计算流体力学软件FLUENT实现燃烧空间和熔池的耦合物理场的数值模拟。着重研究不同固液区和不同孔隙率对铝及铝合金熔炼过程的影响。结果表明,该模型较好地反映铝熔炼炉的熔炼现象,可运用该模型进行铝熔炼炉熔炼过程工艺参数的优化研究。同时获得了固液区和孔隙率对熔炼参数影响规律:铝液温度在固液区上升缓慢,而离开固液相线时,铝液温度上升速度加快,炉膛温度和氧化层质量随着熔炼时间分别呈周期性增加和呈抛物线增加;随着氧化层厚度的增加,铝液温度随着孔隙率的增加而增加变得缓慢。     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

阿那其根醇提取物对两种炎症模型作用机制研究

目的: 研究阿那其根醇提取物(EERAP)对二甲苯致小鼠炎症模型和脂多糖(LPS)诱导RAW264.7细胞炎症模型的影响。方法: 将50只小鼠,随机分为对照组(饮用水)、EERAP高剂量组(640 mg/kg)、中剂量组(320 mg/kg)、低剂量组(160 mg/kg)和阿司匹林组(120 mg/kg),采用二甲苯建立小鼠炎症模型,比较小鼠耳廓肿胀度及耳廓毛细血管通透性的变化,ELISA法测定各组炎症渗出液丙二醛(MDA)、超氧化歧化酶（SOD）的含量;LPS诱导RAW264.7细胞建立细胞炎症模型,ELISA法测定核转录因子kappa B（NF-κB）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）含量。 结果: 在二甲苯致小鼠炎症模型中,EERAP高、中、低剂量组均能抑制小鼠耳廓肿胀度,减少小鼠耳廓毛细血管通透性,减少渗出率,与空白对照组比较均有统计学差异(P<0.01);EERAP高、中、低剂量组均能降低血清中MDA含量（P<0.05）,显著升高SOD含量(P<0.01);在LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型中,EERAP在3.125～200 μg/mL范围内可降低TNF-α含量,而在2 μg/mL时也可以降低细胞NF-κB含(P<0.05),与阿司匹林组无统计学差异。结论: EERAP可能是通过抑制MDA、TNF-α和NF-κB的生成,升高SOD的水平,起到抗炎、抗氧化作用。     

基于夹具的工件自由度约束分析模型

夹具设计最主要的目的就是将工件精确定位.在定位过程中,工件自由度必须首先合理地受到约束以确定工件相对于刀具的正确位置.因此,分析工件的自由度约束情况是复杂定位方案设计甚至整个夹具设计的关键所在.本文基于刚体运动学,建立了分析工件自由度约束情况的定位原理数学模型,从而使得传统的定位原理从定性描述上升为数学定量表示,并为计算机辅助夹具设计系统的开发提供了基础理论.另一方面,以定位原理数学模型为基础,在UG软件系统环境下实现了夹具约束工件自由度分析系统的二次开发.     

齿轮温锻组合凹模设计

运用Pro/E 4.0构建齿轮模型得出齿轮横截面积,把凹模齿形部分看成当量圆,通过齿轮横截面积得到当量直径,从而利用Lame公式理论计算与经验数据的有效结合,对齿轮温锻成形的组合凹模进行优化设计和强度校核。