硬质合金烧结-热等静压炉石墨筒内温度场的数值仿真与结构优化

采用计算机仿真计算和现场测试方法研究硬质合金烧结-热等静压炉石墨筒内和烧结制品表面温度场不均匀问题。温度场不均匀的主要原因是发热体布置方式和功率配比不合理以及石墨舟和烧结制品的摆放和结构不合理。在不降低单炉产量的前提下,仿真优化确定了石墨筒内结构的最优布置方式。通过优化仿真后,石墨筒内部温度均匀性得到改善,烧结制品表面温度偏差在气体加热阶段减少到±7℃以内,提高了烧结质量。     

六电极连续式石墨化电炉的数值模拟

为了了解六电极电炉在生产过程中电参数和温度场的变化规律,利用ANSYS软件实现炉内物料热电场的数值模拟。通过对六电极电炉电场和温度场的模拟,得到炉内主要发热区和温度分布规律,验证该电炉的可行性与安全性。结果表明:六电极连续式石墨化电炉的主要发热区域集中在相邻电极之间,炉内最高温度达3 093℃;高温区温度分布较为均匀,其温度均在2 360℃以上,可以保证物料的充分石墨化。炉体内壁和电极温度均在安全范围内,六电极连续式石墨化电炉可以实现安全连续生产。     

新型金属镁还原炉热过程的数值模拟

受高温真空加热工艺的制约,传统金属镁还原炉内的流动和温度分布极不均匀,排烟温度很高,炉子热效率低.本文模拟计算了新设计开发的蓄热式金属镁还原炉的热过程.通过对炉内流场和温度场的数值模拟,证明该新型还原炉在流场组织、温度场均匀性以及强化金属镁的还原过程等方面具有明显的优势.     

电窑烧制SiC-Si3N4材料升温过程的数值模拟

用数值仿真的方法模拟SiC-Si3N4材料烧制过程的加热阶段,分析窑内的温度场,发现窑内热棒的位置及供热功率变化对温度分布影响较大.比较了有无对流换热对窑内温度分布的影响,得出对流换热对改善温度场和减小砖坯的表面温差有一定作用;由于发热棒的不合理布置,使得窑内的温度场均匀性较差,升温速率较慢,电窑热效率偏低.     

大型轧钢加热炉炉膛压力分布的模拟分析

文章以某公司大型轧钢加热炉为研究对象,利用Fluent软件就不同型式的炉底隔墙,在正常生产条件下,对加热炉炉内的流场、温度场及压力场进行了数值模拟。依据模拟计算数据,就炉底隔墙的结构型式对炉内流场、压力场及温度场分布的影响进行了进一步分析。结果表明,预热段炉底隔墙的型式对炉内温度分布产生重大影响,因此模拟结果对大型加热炉的炉内压力分布的改进和调整以及炉内温度场均匀性的改善具有重要的指导意义。     

石墨化电炉炉芯温度分布

对石墨化电阻炉内的炉芯温度分布进行了计算。根据格林函数建立了石墨化炉炉芯温度分布的数学模型 ,通过对该模型的分析求解得出了炉芯温度分布的三维温度场的表达式。该表达式的确立 ,为控制炉温实现以最佳升温速度进行生产 ,以及实现石墨化炉的自动控制奠定了基础     

首钢京唐BSK顶燃式热风炉的燃烧技术

 为开发5500m3高炉BSK顶燃式热风炉技术,对顶燃式热风炉的燃烧机制和燃烧特性进行了研究。采用CFD数学仿真模拟研究了BSK顶燃式热风炉环形陶瓷燃烧器的燃烧机制,解析了顶燃式热风炉燃烧室内气体的混合、流动以及燃烧过程,计算分析了顶燃式热风炉燃烧过程的速度场、温度场以及浓度场分布。通过对实体热风炉的冷态测试,验证了CFD数学仿真计算的结果。研究结果表明,BSK顶燃式热风炉采用旋流扩散燃烧技术使燃烧过程速度场、温度场和浓度场分布均匀对称,并可以有效控制火焰长度和火焰形状,使煤气在拱顶空间内充分燃烧。速度场、温度场和浓度场的分布与煤气和助燃空气的初始分布有直接关系。通过燃烧器喷嘴结构优化设计可以显著提高空气与煤气混合的均匀性,改善燃烧室内浓度、温度分布以及火焰形状。     

Degussa碳棒式自动真空烧结炉

推进式炉有较小的工作空间、良好的温度均匀性和较高的生产率。它通过自动控制程序、改变运送速度或炉内温度分布等,来确保烧结质量。从长远的经济观点看来,连续炉的生产率高、能耗低、操作机械化等优点都是可取的。迪高沙(Degussa)公司根据烧结工艺经验设计了连续真空烧结炉。炉子由气体保护的脱蜡炉和真空烧结炉组成,由一个真空密封转换闸阀连接。制品在烧结过程中始终不同外界接触。高温炉加热体由石墨元件构成,炉管上下沿纵向布有三组石墨棒。借助设备上的控制系统,炉子可以无人操纵而自动运行。温度、炉子气氛和真空度等工艺程序均自动控     

铁粉和石墨粒径对Fe-C系预混合粉性能的影响

以不同粒度分布的还原铁粉及石墨为原料,采用粘结剂处理工艺制备Fe-C系预混合粉。研究了铁粉粒度分布、石墨粒径对预混合粉石墨粘结效率、松装密度、流动性以及烧结件密度、抗弯强度、硬度等性能的影响。结果表明,粒度分布均匀的铁粉有利于提高预混合粉的松装密度、流动性和压坯性能,石墨粒度为-2 000目的预混合粉中,石墨分布更加均匀,石墨的粘结效率为98.3%,其工艺性能和烧结性能更好。     

放电等离子体烧结W粉数值模拟

根据传热学以及电磁理论,在放电等离子体烧结的典型烧结条件下建立了电热耦合控制方程,利用有限元方法对W粉试样在烧结中的电热效应进行了数值模拟,得到烧结过程中电流密度、能量密度以及温度场分布。结果表明:放电等离子体烧结升温速率快,半径大小影响模具轴向温度梯度,试样径向有较高的温度梯度,影响烧结后试样的均匀性。     

Niobium carbide heaters used in growing silicon carbide single crystals

Conclusions Silicon carbide single crystals can be grown by sublimation by using a furnace with niobium carbide heaters. The working life of these heaters is much greater than that of graphite ones. The crystals are suitable for making light-emitting diodes.Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, No. 2(278), pp. 104–106, February, 1986.     

烧结热等静压技术在硬质合金领域的应用

阐述了烧结热等静压技术(Sinter-HIP)在硬质合金领域应用的广阔前景。对钢铁研究总院开发研制的烧结热等静压机进行了介绍。     

Numerical investigation of heat setting of PAN bundles in the VULON furnace

A mathematical model of the radiation-convective heat exchange in a working space of the VULON furnace intended for heat setting the raw material during the production of carbon fibers is developed. According to the results of a numerical experiment with the use of the mentioned model, the possibility of automatically controlling heat setting by controlling the temperature of electrical heaters mounted in furnace channels is shown. The temperature mode for heaters without overburning the bundles is calculated for concrete samples of the bundles of the polyacrylonitrile (PAN) fiber with the application of experimentally found physicochemical constants of reactions running during the heat setting of the fiber. Recommendations for optimizing the preparation of the raw material to heat setting and the system of air supply into the working channel of the furnace are presented.     

光控石墨炉原子吸收光谱法测定钛的研究

研究了钛原子吸收光谱的两个基本问题：钛吸收线的特征和钛原子的生成和消失．考察了石墨管的基质材料、灰化温度、原子化温度、升温技术和基体效应的影响．建立了全热解石墨管、Ca（NO3）2－NH4F混合基体改进剂,光控快速升温石墨炉原子吸收光谱测定钛的方法,特征质量为39pg/0.0044A。     

高炉炉缸炉底侵蚀模型的开发及应用

用有限元法建立了高炉炉缸炉底侵蚀推测二维模型，可在线提供高炉炉缸炉底温度场及侵蚀线图，为高炉安全生产，实现高炉长寿和炉缸炉底的结构参数优化设计提供了依据。     

高炉炉缸凝铁层物相分析

在高炉炉缸破损调研的基础上对高炉炉缸耐火材料热面凝铁层进行取样,利用扫描电子显微镜、物相分析等分析手段揭示了凝铁层的物相组成,并运用Thermol-calc热力学计算软件结合TCFE8数据库对铁水中石墨碳的析出温度及析出相分数进行了计算,最后揭示了炉缸凝铁层物相的形成机理.结果表明,高炉炉缸凝铁层主要由Fe相和石墨碳相交替分布组成,铁水成分对石墨碳析出温度影响较大,石墨碳析出温度远高于铁水凝固温度,铁水中C、Si元素含量对石墨碳析出相分数影响较大,而石墨碳析出相可增大铁水黏度11.9%.凝铁层中石墨碳的析出主要是由于Fe-耐火材料界面温度低于石墨碳析出温度,使得铁水中C不断向耐火材料热面迁移,进而形成Fe-C交替的分层结构.      

热轧不锈钢带卧式连续退火炉加热过程数值模拟

通过建立不锈钢带卧式连续退火炉加热段的三维仿真模型，利用计算流体力学（CFD）数值模拟技术得到炉内加热段的温度场和流场，并与现场实测数据进行了对比验证，结果表明，本文所建立的数学模型能够准确预测炉温分布规律。在此基础上，重点分析了带钢表面对流换热系数和等效辐射换热系数的分布和变化规律。所做工作对研究和开发不锈钢带卧式连续退火炉数学模型及其优化控制策略具有重要的指导意义。     

基于可变容差法的步进梁式加热炉炉温设定优化

通过对钢坯在加热炉内的传热过程进行分析,建立钢坯的二维传热模型,并采用有限差分方法对钢坯温度场进行数值模拟。以钢坯出炉温度、出钢温差、加热过程中钢坯断面温差及表面温度等为约束条件,以能耗为目标函数,利用可变容差法求得加热炉各段的最优炉温设定值。运用该模型可方便地求得加热炉各段最优设定值,从而实现加热炉的最优工艺,提高加热炉效率,降低能源消耗,并提高产品质量。     

应用数值模拟进行蓄热式均热炉的优化设计

应用蓄热燃烧技术改造传统均热炉燃烧系统,可以节约燃气的消耗率,提高炉内温度场的均匀性.文章通过数值模拟试验,研究了均热炉应用蓄热燃烧技术改造后炉内的流场和温度场,提出了优化改造方案.