山西翼城冶南汉代冶铁遗址初步调查

冶南遗址位于山西省临汾市翼城县冶南村,面积约1.2 km²,考古年代为西汉。采用X射线荧光分析仪(EDX)、扫描电镜及能谱分析仪(SEM-EDS)、金(矿)相显微镜等对冶南遗址采集的6个炉渣和2个金属铁块进行了基体成分和显微组织检测分析。结果表明,6个炉渣样品为硅钙铝系低铁渣;2个铁块样品为熟铁,可能是生铁炒钢产品。判断该遗址为生铁冶炼遗址,同时也是生铁炒钢遗址。该遗址是目前山西地区确认的第一处大型生铁冶炼及炒钢的汉代官铁遗址。     

广西梧州后背山遗址冶炼技术初步研究

采用扫描电子显微镜能谱仪对广西梧州后背山遗址出土的炉渣、矿石及炉壁等冶金遗物进行科学检测。结合炉渣形态、基体成分与物相、炼炉型制分析研究,结果表明,后背山遗址为一处古代块炼铁冶炼遗址。该遗址为目前梧州地区发现并经科学发掘的一处年代最早的冶炼遗址,对该遗址及其出土冶金遗物分析研究,可以为探讨古代梧州地区乃至岭南地区早期冶铁技术的起源、发展与传播提供重要的线索。     

安徽枞阳祖家墩遗址炉渣的科技研究

枞阳地区以其特殊的地理位置、丰富的铜矿资源和众多的古代矿冶遗址,成为探索安徽青铜时代冶金技术发展的重要地区。采用XRD、SEM-EDS等方法对该地区祖家墩遗址出土炉渣进行检测分析和研究。结果表明,祖家墩遗址出土炉渣均为冶炼渣。通过铜硫比和周围矿山开采情况,推测该遗址所使用矿石更可能为硫化铜矿石。根据炉渣中夹杂的金属颗粒判断,祖家墩遗址可能同时存在红铜和砷铜两种冶炼活动,其砷铜不排除是使用氧化矿与含砷硫化矿石共熔还原而成,砷料来源应与铜陵当地多金属矿床有关。     

内蒙赤峰翁牛特旗尖山子冶炼遗址考察

对内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗尖山子冶炼遗址开展田野考察和实验室检测。先后两次田野考察采集到陶片、炉渣、矿石等遗物,认定遗址面积约为1万多m2。矿石、炉渣的检测显示该遗址使用尖山子矿区含铜锌为主的共生氧化矿石还原冶炼生产红铜,因矿石含有较高的锌矿物,因而形成含锌较高的炉渣。综合伴生陶片类型等信息,初步判断尖山子冶炼遗址年代属于夏家店下层文化时期。对围绕该遗址的进一步工作提出建议与展望。     

广西玉林胜果寺古代冶铸遗址研究

玉林胜果寺古代冶铸遗址位于广西玉林市兴业县龙安镇杨前村胜果寺附近的丘陵,面积超过2 000m~2。采用扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)、金相和矿相等研究方法,对胜果寺古代冶铸遗址的5个冶金遗物炉渣样品进行成分和显微组织分析检测。结果表明,该遗址为生铁冶铸遗址,炼渣属锰硅铝系高锰炉渣。冶炼产品除供本地铸锅等生产生活用品外,大量运往韶州涔水场浸铜。     

陕西韩城芝川古代冶铁遗址初步考察

韩城芝川古代冶铁遗址位于陕西省渭南市韩城芝川镇芝西村,遗存面积超4 000 m²,考古年代为西汉。科研团队对该遗址开展冶金考古田野调查并采集到炉渣、陶片等遗物,使用扫描电镜及能谱(SEM-EDS)、金(矿)相显微观察等手段对采集到的18个冶炼遗物进行成分分析和显微结构观察。结果表明,16个炉渣为硅钙铝系高钙低铁炉渣,基体主要为玻璃相、偶见铁橄榄石,其产品是生铁,应为生铁冶炼炉渣。1个炉渣为高铁渣,以浮氏体为主、间有铁橄榄石和极少量玻璃相;1个样品的块状金属为熟铁,很可能为生铁炒钢的遗物。该遗址主要是生铁冶炼遗址,同时进行炒钢冶金活动,是迄今发现陕西渭南地区最早的生铁炒钢遗址。     

广西平南六浊岭冶铁遗址出土冶金遗物初步研究

广西贵港市平南县六陈镇六浊岭遗址是目前贵港地区冶铁遗址群中唯一一处经科学发掘并报告的冶炼遗址,共清理出了13座炼炉,出土了大量炉渣、矿石、木炭、鼓风管及炉壁等冶金遗物。对出土木炭进行碳十四测年分析,结合出土陶瓷器类型学分析可知,六浊岭遗址为一处晋唐时期的冶炼遗址。采用扫描电子显微镜能谱仪（SEM-EDS）成分分析及金相显微镜观察等科学分析方法对遗址出土的炉渣、铁块及矿石等冶金遗物进行科学分析,结果表明,平南六浊岭遗址为一处块炼铁遗址。     

陕西蓝田县怀珍坊遗址冶铜技术研究

陕西省蓝田县怀珍坊遗址是一处商代早期的冶炼遗址,出土了大量铜渣、木炭、红烧土块等冶金遗存。利用扫描电镜能谱分析了怀珍坊遗址采集的矿石和冶炼渣等考古样品,结果显示:该遗址采集的矿石为斑铜矿,冶炼渣为还原渣,其中大部分冶炼渣是硫化矿石直接冶炼红铜的,少量冶炼渣是氧化矿石直接冶炼红铜的。研究中未发现熔炼渣,进一步证实了该遗址应是一处性质单纯的小型冶炼遗址。研究结果对深入探索关中东部地区商代冶铜技术的发展,以及与商王都地区的文化交往互动具有重要的意义。     

广西容县古代田辽岭冶铜遗址初步研究

田辽岭冶铜遗址位于广西容县容西乡西山村,面积约0.12 km2,考古年代属汉唐时期。对取自该遗址的18个炉渣运用扫描电子显微镜及能谱分析（SEM-EDS）方法进行成分分析;对其中2个炉渣样品采用变形法进行熔点测定。检测结果表明,该遗址采炼铜铅多金属矿石,使用“氧化矿—铜”工艺冶炼红铜。该遗址冶炼温度高,铜渣分离较好,该遗址冶炼技术比较成熟。     

闪速炉沉淀池中的冶金过程与炉况控制

在高强度熔炼的工业闪速炉生产条件下,从反应塔出口和沉淀池的不同位置提取悬浮粒子、炉渣和铜锍熔体试样,进行各种化学成分检测和仪器分析,研究了沉淀池中的冶金过程及特点、炉渣和铜锍的形成过程、炉渣含Fe3O4和渣含铜降低的过程等,提出了强化沉淀池中冶金过程、改善闪速炉炉况控制、优化闪速炉设计的有效途径;通过对渣含铜物相形态及渣含铜变化的研究,分析并探讨了降低渣含铜的有效方法。     

能力验证检测数据的两种稳健统计分析方法比较及结果合理性判断

四分位法和迭代法均是计算检测能力验证数据目标标准偏差的稳健统计分析方法, 其计算结果将直接用于判断实验室上报数据是否合格。利用195套(100多个检测项目)检测能力验证数据, 比较了两种稳健统计分析方法计算结果。模拟和实际数据计算结果均表明, 当数据分布趋势是正态分布时, 两种方法结果基本吻合, 但对于数据分布明显偏离正态分布检测项目, 四分位法计算得到的标准偏差过严, 导致实验室上报数据满意率明显下降, 出现统计学“弃真”错误。以删掉离群值后的经典统计法结果作为依据, 对两种方法合理性进行了判断。对于固体样品, 四分法与迭代法结果(标准偏差)比较接近, 两者相对偏差平均值为5.7%;液体样品为13.8%, 两者差别较大。迭代法既减小了离群值对统计分析结果的影响, 又避免了判断离群值时采用不同规则可能带来的人为因素影响。建议尽快将迭代法纳入国内检测能力验证数据评价标准体系。     

镍闪速熔炼过程的模糊建模

针对冶金工业中镍闪速熔炼复杂工艺过程,提出了利用模糊理论建立镍闪模型的方法。一种方法是利用专家知识和操作经验（即ＩＦ－ＴＨＥＮ规则）建立闪速炉的先验模型;另一种方法是利用自适应模糊神经网络方法建立闪速炉的学习模型。综合考虑两种模型的建模结果,建立整个的模型。经过两个月的现场离线指导表明,这种建模方法能够较为准确地反映镍闪速炉的运行过程。     

On the kinetics and mechanism of the dissolution of pyrite in the presence of Thiobacillus ferrooxidans

In this paper, the results of a study of the leaching of pyrite in the presence and absence of bacteria at the same solution conditions are summarised. These results indicate that the leaching of pyrite occurs at a higher rate in the presence of bacteria than in the absence of bacteria. Analysis of the rate of reaction as a function of concentration indicates that the order of reaction with respect to ferric ions is the same in the presence and the absence of bacteria. However, the order of reaction with respect to H⁺ is −0.5 in the absence of bacteria, and −0.39 in the presence of bacteria. The results of a study of the mixed potential of pyrite are also presented. These results indicate that the mixed potential of pyrite decreases with time in the presence of bacteria, while it is constant in the absence of bacteria. A detailed mechanism of the leaching of pyrite in ferric sulphate solutions is presented, and this theory is used to interpret the results. It is argued that the effect of the bacteria on the rate of leaching and on the mixed potential is not consistent with the direct contact mechanism of bacteria leaching. Instead, it is shown that the results can be explained by an increase in the pH at the mineral surface as a result of bacterial activity. This means that the increase in the leaching rate is a result of the indirect contact mechanism.     

转炉出钢及涡流形成的数值模拟和水模型研究

采用商业CFD流体模拟软件Fluent6.3,通过基于压力的分离隐式求解器,以及k-ε双方程模拟了50t转炉出钢过程,并将模拟结果与几何相似比1:4的水模型模拟结果进行了比较。结果表明,数值模拟和水模型模拟结果具有好的可比性;由于数值模型在构建时忽略流体与壁面间的相互摩擦作用,数值模拟确定的涡流形成和出钢时间要短于水模型模拟结果;在现行出钢口结构形式下,涡流卷渣过程不可避免,涡流的形成主要发生在出钢过程的中后期。     

氧燃枪喷吹工艺数值模拟研究

为了研究流场分布更为稳定、废钢预热效果更佳的氧燃枪喷吹工艺,本文参考某钢厂实际生产用的预热废钢系统,采用数值模拟法研究了两种喷吹模式(A-B型和A-B-A型)下四种喷吹方式(CO-O2式,O2-CO式,CO-O2-CO式,O2-CO-O2式)的钢包内流场及温度场.研究结果表明,采用A-B-A型O2-CO-O2式喷枪喷吹...     

铅锑合金共沸及气液相平衡研究

根据气液相平衡理论设计了测定合金气液相平衡的试验设备并测定了铅锑合金气液相平衡数据。测定结果证实了铅锑合金存在共沸现象,共沸现象发生在铅锑合金中锑摩尔含量为10%~20%。并采用分子相互作用体积模型计算了铅锑合金的活度组元的系数,平均相对偏差和平均标准偏差分别为±0.08%和±0.005,证明该模型适用于计算铅锑合金活度系数。结合气液相平衡理论应用该模型计算并绘制了铅锑合金气液相平衡相图（T-x-y图）,计算结果并没有出现共沸现象并且与试验结果偏差很大。通过分析可知,纯金属的饱和蒸气压的准确性、金属挥发时分子形式、液态金属原子间结合力、液态金属表面张力和黏度等都会影响合金气液相平衡的计算结果,而目前的气液相平衡理论都没有考虑这些因素。本研究指出,下一步合金气液相平衡研究工作的重点是从试验角度测定纯金属的饱和蒸气压,在此基础上结合原子间结合力和分子挥发状态发展目前的气液相平衡理论,使其适用于计算共沸合金体系,从而更好地指导真空蒸馏。     

弥散强化铜材料拉拔道次的计算

介绍了两种用于弥散强化铜材料拉拔道次及配模的计算方法。根据计算结果与生产验证结果对比表明,随着拉拔道次的增加,材料的延伸系数下降、抗拉强度增大、材料的加工率变小。道次延伸系数相同时计算法比EpMaHOK法所得的结果更接近实际生产,它对氧化铝强化铜等材料的线材生产加工具有指导意义。     

冷轧搪瓷钢的夹杂物与抗鳞爆性能

对比研究了冷轧搪瓷钢DC05EK和TC03的金相组织、夹杂物和氢渗透时间,结果表明:2种搪瓷钢的组织均为铁素体,与DC05EK钢相比,TC03钢晶粒细小,夹杂物种类多且颗粒尺寸分布范围宽。定量统计结果显示,TC03钢的夹杂物体积分数更大,氢渗透试验结果表明,TC03钢板抗鳞爆敏感性(TH)平均值比DC05EK高出约40%。钢中氢陷阱主要为晶界和夹杂物,其数量和作用大小的不同是导致2种钢板抗鳞爆性能差异的主要原因。     

The effect of hydrostatic pressure on the deformation behavior of maraging and HY-80 steels and its implications for plasticity theory

Earlier results showed that the difference between the tensile and compressive strengths of tempered martensites is primarily a manifestation of the general pressure dependence of flow stress in these materials. However, the same results also showed that the volume expansion after deformation was much smaller than that predicted by the normality flow rule of plasticity theory for materials with such pressure dependence. Additional results now obtained on maraging and HY-80 steels support these conclusions. The results for all these materials exhibit a strong, but not perfect, correlation between pressure dependence, yield stress, and volume expansion. The volume expansion, however, which is believed to result primarily from the generation of new dislocations, is very small and does not appear to be essential to the pressure dependence. Most of the pressure dependence, the portion responsible for the discrepancy with the normality flow rule, may be an effect on dislocation motion. The results suggest that an appropriate plasticity model would be one in which the octahedral shear yield stress is linearly dependent on the mean pressure, but the volume change is negligible in violation of the normality flow rule. Such a model has been proposed previously for the plastic deformation of soils. However, unlike that model, the present theory includes strain hardening.     

超音速气雾化喷嘴的水流模拟实验研究

本文设计了一种超音速气雾化喷嘴, 采用水代替金属熔体进行雾化模拟实验, 使用高速摄影机拍摄所获得 的雾化流场并进行分析。 结果表明, 水的雾化破碎过程遵循二次破碎理论, 水流先产生扰动, 发展为波状并破碎 成条带, 最后发生二次破碎形成细小的液滴。 在流场的形状、 结构上, 水的雾化与使用 Fluent 软件模拟的结果一 致, 不同参数下的实验结果也与计算机模拟的结果相似, 验证了计算机模拟结果的可靠性, 计算机模拟的结果在 一定程度上可以作为工业设计的参考。