铟电解精炼中异常行为的研究

探索了铟电解精炼中电解液酸度的异常变化和阳极铟的异常行为 ,研究表明 :在阴极和阳极室 ,溶液的pH值分别增大和下降 ;电解液在纯化过程中出现乳化现象 ;阳极铟在溶解时有少量以In 的形式进入溶液 ,发生歧化反应生成海绵铟。提出了通过加入NaOH来控制电解液酸度 ,以及通过加硫酸来防止或消除电解液纯化过程中乳化现象的方法     

铝电磁铸轧液固区中流体行为

介绍了铝电磁连续铸轧液固相区中电磁场的基本特性,描述了流体的运动轨迹与液固相界面的耕合形式,探讨了它们对液固相边界层的作用效果,分析了正弦波扰动对液固相界面稳定性的影响。     

极低硫钢的精炼脱硫动力学模型

通过对影响脱硫反应限制性环节的分析,将持续接触和瞬时接触两种反应模式综合考虑,建立了精炼脱硫动力学模型,并通过实验室“极低硫钢精炼脱硫”实验数据对模型进行验证.结果表明,本模型的预测结果与实验结果比较吻合.     

延性相增韧的陶瓷材料中相界面对韧性的作用

论述了相界面结合与延性相的几何形态之间的匹配关系对延性相增韧的陶瓷基复合材料韧性的影响。对于连续延性相,例如网状、纤维或片状的延性相,界面结合较弱对增韧非常有益,因为裂纹扩展过程中相界面可发生部分分离,使桥接裂纹的延性相发生很大的塑性变形,消耗大量能量。而对于颗粒状的延性相,由于其球形形状及小的连续程度,经常导致断裂时断口上的延性相被完全拔出,几乎没有发生塑性变形,增韧效果较差,因此强的相界面结合强度是非常重要的。     

LF泡沫精炼渣脱硫动力学的实验研究

对CaO -Al2 O3 -SiO2 系泡沫精炼渣进行了实验室脱硫动力学研究 ,得到的硫传质系数为 1.45 9× 10 -5m s。还就泡沫精炼渣中发泡剂对其脱硫能力的影响进行了研究。     

LF精炼渣的物相及其冷却过程研究

利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪对某厂260 t LF精炼渣的物相组成及其形貌特征进行研究,并用热力学软件FactSage对其冷却过程中物相的析出情况进行研究。结果表明:LF精炼渣的主要物相组成为钙铝相和钙硅相,还含有少量的Ca(OH)2和MgO。钙铝相根据是否含硫而呈现出不同的显微形貌特征;钙硅相则多呈圆形或不规则椭圆形,且物相表面为颗粒堆积状态;而MgO相为无定形状,多分布在钙硅相周围。LF精炼渣在缓慢冷却的过程中,最终会析出固溶有MgO的钙铝酸盐相(Ca3MgAl4O10)、CaO、少量的Ca2(Al,Fe)2O5以及γ-C2S等物相,且各物相的析出温度分别为1 280,1 100,1 100,850℃。     

含BaO渣系精炼极低硫钢的动力学

通过1 kg硅钼棒管式炉高温化学动力学实验,在实现钢中硫含量[S] ≤ 5×10^-6的前提下,对极低硫钢的精炼脱硫反应机理进行了研究,确定了极低硫钢精炼脱硫的反应级数、反应速率常数、反应的限制性环节和影响因素.

     

LATS精炼钢包炉水模型的研究

采用正交实验方法,对宝钢不锈钢分公司的165tLATS精炼钢包熔池进行水模型实验,在研究熔池混匀现象的同时,对夹杂物上浮能力进行研究.实验考察指标为混匀时间和气液两相区夹角.结果表明,底吹气量和底吹位置均对混匀时间影响显著,气液两相区夹角的显著影响因素为底吹气量.     

中高锰钢液与精炼渣的反应行为研究

基于某钢厂中高锰钢现行精炼渣组分,设计了碱度为2～10的6组实验渣系,在1 600℃下采用高温电阻炉将不同Mn含量(0.80%、5.50%、10.81%、19.82%)的中高锰钢与实验渣系进行渣-钢平衡实验。采用FactSage计算了熔渣碱度对SiO₂活度的影响,不同MnO含量下渣中MgO溶解度及CaO-SiO₂-Al₂O₃液相区。结果表明,中高锰钢中的Mn会被精炼渣中的SiO₂氧化生成MnO;渣碱度提高会抑制MnO的生成,但当碱度达到4之后,MnO的生成量基本稳定;钢液中Mn含量会明显促进MnO生成;随着渣中MnO含量的增加,熔渣中MgO的溶解度降低,渣系的液相区逐渐扩大,使熔渣的熔化性质得到改善。     

铝酸钙系RH精炼脱硫的动力学分析与实践

基于某厂现用的CaO-CaF2体系脱硫剂目前存在的侵蚀和保存不良问题,采用了铝酸钙脱硫工艺,并进行了工业试验,利用试验数据对深脱硫的可能性进行了进一步的探讨.根据对脱硫剂的渣-钢间硫分配比、熔化速度和RH炉真空室残渣的影响分析,铝酸钙脱硫剂的Al2 O3设计为33 ％～37％;铝酸钙体系RH炉脱硫剂的最佳粒度范围为3～5 mm.工业试验表明,脱硫效果与脱硫剂加入量和初始硫含量呈线性关系.通过回归分析,当钢液中初始硫质量分数低于30×10-6时,深脱硫的成功率是比较高的,但当初始硫质量分数高于30×10-6时,深脱硫的成功率很低,即便大幅度增加脱硫剂加入量也效果不佳.铝酸钙体系脱硫剂相对于CaO-CaF2体系脱硫剂,合金收得率有所提高.     

铁水凝固界面前沿中夹杂物与气泡行为研究

在固—液界面前沿的富集层中，由于界面的张力差，引起粒子的运动，粒子的运动速度计算公式为：Ｖ＿ｌ＝（４／９ηＤ＿Ｌ）（１－Ｋ＿Ｅ）Ｃ＿ｏ（ｄ＿σ／ｄＣ＿Ｌ）ＲＶｓ×［１－（９／８）Ｒ（ｘ－Ｒ）］￣（－１）ｅｘｐ［－Ｖ＿ｓ（ｘ－δ）／Ｄ＿Ｌ］，用此公式分析了Ｆｅ－Ｏ、Ｆｅ－Ｔｉ、Ｆｅ－Ｓ等富集层中，Ａｌ＿２Ｏ＿３夹杂物与气泡的状态，阐明了粒子运动速度、铁水量、溶质度、夹杂物及气泡半径等的关系。分析表明，由于氧、钛、硫溶质的浓度差，小的Ａｌ＿２Ｏ＿３夹杂物或气泡向固相面运动并与之接触，夹杂物与气泡的运动速度随氧、钛、硫溶质浓度的增大而提高。     

CAS精炼钢包中气泡运动行为研究

研究了钢包中心底吹和偏心底吹时熔池中的气泡运动行为,并对其进行了分析.对于中心底吹,气泡垂直上升;对于偏心底吹,气泡流有向钢包中心偏移的现象,其偏移程度与底吹气量和底吹位置有关,在实验室设计的气量下气泡偏移量随着气量的增加而增加,在现场可考虑的底吹位置范围内,气泡偏移量随着底吹位置偏心程度增加而增加.冶金工业生产中CAS钢包精炼中气泡偏移现象严重影响了浸溃罩寿命和CAS精炼的效果,针对气泡偏移的事实,为了提高CAS精炼效果和浸渍罩的寿命,提出CAS精炼工艺中浸渍罩放入位置应向钢包中心偏移,偏移程度应根据实际情况而定.     

RH壁面润湿性对气液两相流行为的影响研究

以某钢厂300 t RH真空精炼炉为原型,建立了相似比为1:1的三维数值模型,研究RH气液两相流在不同壁面润湿条件下行为变化.通过采用多相流(Eulerian)模型进行气液两相流模拟,对不同的壁面润湿条件下的流体行为和流动特性进行分析.结果表明各种提升气体量下,壁面润湿角在60°时循环流量、气相体积分数和浸渍管内液相速...     

固相萃取-气相色谱测定地下水中多环芳烃的质量控制研究

以USEPA及国家标准为基础研究了利用固相萃取——气相色谱测定地下水中16种多环芳烃的分析方法．探讨了几种空白用水的效果，得出市售纯净水是最简单且效果最好的空白溶剂，同时研究表明．该分析方法的检出限可以达到0．004～0．010μg／L．标准偏差在2．6％～12．4％范围内。基质加标回收率达到71．5％～99．7％。本研究方法不仅适用于地表水中多环芳烃的分析测定．同时也可以用于地下水及各种淋滤水样中多环芳烃的分析测定。为国内尽快建立利用固相萃取技术处理环境样品中多环芳烃的标准方法提供必要的数据依据。     

电磁出钢装置中填装料对固-液界面位置的影响

 在电磁出钢系统中 ,为了提高感应加热效果以实现快速出钢 ,需将固-液界面控制在感应线圈的有效加热区内。设计了模拟钢包上水口处固-液界面测量装置,考察了上水口内在高中低碳钢的出钢温度分别为1550、1600、1620℃时,铁碳合金颗粒的成分、形状、大小对固-液界面的影响规律。结果表明：使用铸铁填装料比使用铸钢填装料时固-液界面的下移量要大,并且成分的影响随着钢液温度的升高有增大的趋势;规则球形颗粒比不规则的砂形颗粒对固-液界面位置影响要大,而且固-液界面的下移量随着填装料粒径的增大而增大;选用粒径为2.0mm的铸铁颗粒作为填充料,当出钢温度为1600和1620℃时,固-液界面位置能够进入有效加热区;当出钢温度为1550℃时,使用粒径为4.0mm的铸铁颗粒做填充料时,固-液界面位置也能够进入有效加热区。     

VOD精炼工艺的研究

本文以工业试验和大量生产数据为基础,对VOD法冶炼不锈钢的工艺进行了分析,着重讨论了VOD过程钢水温度变化规律及工艺因素对它的影响,并指出,供氧制度(包括枪高,氧气流量和氧气压力),真空制度的合理配合是控制氧化期钢水温度的关键。还原期的温降受吹后的温度、还原处理时间及铁合金冷却剂、造渣剂的加入量等因素的综合影响。通过建立随机模型进行了定量的描述。针刘氧化期喷溅问题,给出了合理的供氧强度范围。对VOD过程元素变化及去碳保铬反应做了热力学分析讨论。     

气刀操作条件对聚丙烯密相脉冲气力输送行为的影响

在一管线水平长１９ｍ、垂直长１１ｍ、内径５０ｍｍ的密相脉冲气力输送实验台上进行了气刀操作条件对管道输送行为影响的实验研究。结果表明：气刀操作条件对管道输送气速、输送能力、固气比、能耗等均有明显影响。确定最佳的气刀操作条件需综合考虑发送压力、输送结构、物料物性等因素。     

碳钢/不锈钢液固浇铸复合界面特性研究

界面特性对于碳钢/不锈钢双金属复合材料的质量控制至关重要。基于碳钢/不锈钢液-固复合新材料与工艺开发需要,对Q235/304液-固浇铸复合工艺进行了凝固模拟分析,并利用浇铸实验与剪切实验研究了液-固复合界面的组织与成分变化行为及其对后续轧材力学性能的影响。研究表明,不锈钢基板结合面凹槽化预处理有助于提高整体浇铸复合效果;实现有效冶金复合的温度与界面重要条件则为较高的碳钢过热钢液与不锈钢基板预热温度。其中,液-固复合工艺实现2钢种界面冶金复合的主要特征是：基板界面侧产生有一定厚度的重熔层;复合界面具有一定厚度的合金元素扩散层。据此,获得的液-固复合界面热轧态剪切强度达400 MPa以上,远高于国标210 MPa的门槛值,有望更好地提高这类双金属复合材料的服役性能。     

高强船板钢精炼过程中夹杂物行为研究

采用扫描电镜和相图分析软件研究两种不同精炼工艺下高强船板钢中夹杂物的变化行为,结果表明:两种精炼工艺下,钢中的夹杂物变化为Al2 O3→CaO·Al2O3·MgO→CaO·(Al2O3)·CaS→CaO·CaS·(Al2O3);与LF炉为主的精炼工艺相比,采用以VD炉为主的精炼工艺,钢水中夹杂物密度从11.5个/mm2降至3.4个/mm2,小于5μm的夹杂物数量下降明显.     

非线性界面动力学影响下颗粒增长的界面稳定性

研究了一个带有非线性温度依赖界面动力学的颗粒生长数学模型,分析颗粒界面的演化及其形态稳定性.利用渐近展开方法,获得颗粒生长的渐近解以及界面扰动的变化率.当界面动力学增加时,界面动力学过冷减小,颗粒增长速度也减小,非线性温度依赖界面动力学使得颗粒界面生长倾向于稳定.与忽略界面动力学的情形比较,非线性界面动力学显著减弱了球颗粒的生长速度.