微合金钢热力学模型的发展

介绍了微合金钢中碳氮化物相热力学模型的发展概况，概括总结了各类热力学模型的特点和适用范围。通过热力学计算阐明了微合金钢冶金学特点。     

熔渣的化学统计热力学模型的应用

本文介绍了基于化学统计热力学的熔渣模型，模型考虑到多元氧化熔体由氧离子与其周围的阳离子组成的“晶胞”构成，并通过化学统计学热力学的推导，利用少量的二元氧化物系热力学参数计算复杂的三元及多元氧化物系的热力学性质，利用此模型，计算了钢中生成的氧化物夹杂的成分，计算与实验结果一致。     

电热法生产Al—Si—Fe合金的热力学分析及控制

本文针对电热法生产 Al-Si-Fe 合金时可能存在的各种反应进行了热力学分析,并对如何从热力学上控制这些反应提出了建议。     

冰铜吹炼过程的热力学分析

本文采用缔合容液模型计算了 Cu-Fe-S 三元熔体的热力学性质,分析了冰铜吹炼过程、的热力学平衡。     

Cu-In体系的热力学优化

评估了Cu-In体系的相平衡和热力学实验结果,并对体系进行了热力学优化。采用替代模型描述体系的液相和富铜固溶体相,双亚晶格模型描述线性化合物相,三亚晶格模型描述非线性化合物相,结合选取合理的实验数据,优化得到Cu-In体系各相的热力学参数,用优化结果计算的相图以及热力学性质与实验结果吻合。     

Zr-Nb-O三元系的热力学优化

综合评估了文献报道的Zr-Nb-O三元系及其子二元系的相图及热力学信息。液相的Gibbs自由能采用离子亚晶格模型描述,固溶体相(α,β)和所有化合物(αZrO2,βZrO2,γZrO2,NbO,NbO2和Nb2O5)的Gibbs自由能都采用双亚晶格模型描述。用CALPHAD(CALculation ofPHAse Diagrams)技术,使用Pandat软件中的PanOptimizer优化模块,对Zr-O二元系进行了热力学优化,计算得到的相图和热力学性质与实验结果相吻合。应用优化的Zr-O二元系模型参数,结合Zr-Nb、Nb-O已有的热力学评估结果,对Zr-Nb-O三元系进行了热力学优化,得到了该体系的一套热力学模型参数。计算了Zr-Nb-O三元系在1273,1473和1773 K温度下的等温截面,与实验数据符合得较好。计算了若干该体系在富Zr区α+ββ的相转变温度,结果和实验测量也能较好地吻合。研究结果对建立多元锆合金热力学数据库,以及指导新型锆基合金材料的成分设计具有重要意义。     

基于最小Gibbs自由能原理的铁氧化物气固还原热力学研究

基于最小Gibbs自由能原理建立了铁氧化物气固还原反应的热力学模型,由模型计算结果作出铁氧化物气固还原反应平衡图,与文献中实验数据吻合良好.与常用冶金学教材和热力学数据库中给出的参考数据进行了对比,不同来源的热力学数据差异较大.探究了铁氧化物逐级还原的热力学平衡情况.计算了CO和H₂混合气体还原铁氧化物的热力学平衡,推导了平衡时气体总利用率η_总的计算公式,作出了CO和H₂混合气体还原铁氧化物的三维平衡图,并与文献中实验数据对比,验证了结果的正确性.      

烧结余热梯级提取双压发电系统热力学优化

针对我国烧结余热梯级提取双压发电系统发电指标偏低的问题,以减少损失为目标对该系统进行了热力学优化。利用数值模拟和计算机变工况仿真的方法分别对余热梯级提取及梯级利用过程中热力学与传热特性之间的协同机制进行研究。提出环冷机物理边界与热力学边界统一的热力学过程约束条件,建立边界统一条件下的余热梯级提取分配、匹配方式优化模型以及基于特定双压余热锅炉结构的余热梯级利用过程进、出口余热参数干预方式优化模型,并对实际发电系统进行了热力学优化。结果表明,该系统通过余热梯级提取及利用热力学过程优化后发电指标提高了15%左右。     

有色金属合金体系组元活度研究现状

本文综述了有色金属合金体系组元活度的研究进展,介绍了两种获取合金组元活度的方法,包括模型预测及实验测定。另外介绍了目前广泛应用于合金组元活度预测的热力学模型,以及各模型的特点及应用范围,并对这些模型进行了简要评述。综述了合金体系组元活度实验测定研究进展,可为合金组元活度等热力学性质研究提供理论参考。     

带钢冷却模型的预计算和自适应

简要描述了在带钢冷却中的各种物理现象及其数学模型。在模型的实现过程中，为了计算不同的热交换机制，采用了组合热力学和统计／经验公式的处理方法。同时还简单阐述了在冷却过程中预计算和自适应的算法，实践证明采用这样的方法能够较准确的预测带钢卷取温度。     

冶金新技术20行

钢包精炼过程控制系统美国内陆钢铁公司第2氧气转炉车间最近安装了一套被称为“ASEA 钢包精炼主系统”的钢包精炼过程控制系统,来控制钢包精炼过程的各个阶段。此系统有一系列热力学模型和冶金学模型,并以此建立各种专用控制策略。根据对浇铸前钢水温度和成分的要求,计算机发出精炼处理指令,加热指令模件发出能满足连铸机定时要求的电压抽头和电流设定值。主要有     

自热炉计算机模拟控制

采用热力学机理模型和神经网络相结合的预测模型控制算法 ,建立了自热熔炼优化操作的计算机辅助控制模型及软件系统 ,采用在线校正 ,优化了控制模型输出。     

热轧轧机模型HSMM

介绍了北美钢铁协会及十多家钢铁公司资助开发的热轧轧机模型HSMM的基本原理及功能。模型可以根据实际情况灵活配置轧机的布置,综合考虑了各种生产因素。HSMM利用一系列物理模型来计算轧制时热力学及微观组织演变。强化的HSMM模型采用不同钢铁公司的不同样品来进行论证及校核。通过对比,最终的机械性能如屈服强度(YS),抗拉强度(TS)及铁素体的晶粒大小预测与实际测量吻合的非常好,考虑到测量误差,偏差在完全可接受的范围之内。     

机械合金化制备Al-Pb纳米相复合结构的热力学分析

参考Miedema半经验公式,建立Al-Pb系机械合金化过程的热力学模型,并对所制备的Al-10%Pb粉末进行热力学计算和对比分析。实验表明利用机械合金化方法可以获得在Al基体上均匀弥散分布着纳米相Pb的复合结构;热力学计算结果表明,Al-Pb系粉末机械合金化过程不具备形成非晶相、固溶体和中间化合物的热力学驱动力。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析Al-10%Pb合金在高能球磨过程中的组织结构,表明,所建立的热力学模型是正确的。     

多元系B2相的热力学描述

B2相广泛存在于铁基、钴基和镍基合金中.B2相的析出对于合金组织和性能具有重要影响.本文指出了合理描述B2相的热力学模型,并就如何简单有效地描述多元合金系中的B2相,以及如何处理在此过程中可能出现的各种问题,进行了深入的探讨和研究.     

W—H_2O Ca—W—H_2O Mn—W—H_2O Fe—W—H_2O及Ca—W—CO_3—H_2O系电位-PH图在湿法分解钨矿石中的应用

本文通过绘制25℃下W—H_2O,……等系电位—pH图,从热力学上评述了湿法分解钨精矿各种方法的可行性。指出酸法既可用来分解白钨矿,又可用来分解黑钨矿;苛性碱溶液分解法只适用于分解黑钨矿;而苏打压煮法也可用来分解白钨矿和黑钨矿。同时还分别求出了各种分解方法的热力学平衡常数。     

亚正规溶液模型在计算钢渣中氧化铁活度的应用

一、前言为测试冶金渣的热力学参数,有关专家做了大量的研究工作,提出了钢渣物化行为的理论模型。但是,由于熔渣的变化过程复杂,所以,迄今为止尚无一种有效的方式能简明地描述任何一种熔渣的热力学特性。应用物理化学原理阐明与炼钢过程有关的钢一渣和气一渣之间反应的最大障碍之一是缺乏氧化铁活度方面的知识。许多研究人员从成分范围极大的各种渣中测出了氧化铁-石灰-二氧化硅三元系中氧化铁的同分异构活度曲线,这种三元系是冶金过程中最有名的一种渣系。但是,研究者们在同分异构活度曲线图     

典型有色金属冶炼过程热力学模拟的研究进展

热力学模拟研究方法在冶金领域的应用越来越广泛,能够较好地研究火法冶金中涉及到的高温复杂化学反应。铜、铅冶炼过程主要以火法冶金为主,涉及反应大多是高温、多相、多组分的复杂化学反应,寻常的试验手段很难对反应机理进行研究。而热力学模拟方法通过模拟冶金过程反应,分析其热力学行为,明晰反应机理,提高企业生产效率,对实际生产过程进行理论指导。系统介绍了热力学模型及其算法的发展以及国内外研发的热力学模拟软件,重点介绍了热力学模拟在铜、铅冶炼过程中的研究现状,并对未来发展前景做出展望。     

用氧化物矿直接还原、调整钢中合金成分的物理化学分析

利用热力学参变数状态图、化学反应等温方程式进行热力学计算．分析了炼钢过程中各种金属氧化物，实现直接合金化的热力学可能性，并应用液一液反应动力学，讨论了动力学的可行性。为直接含金化工业应用提供了理论依据。在此基础上，在青钢电弧炉车间进行了批量生产，钢号命中率100%，元素回收率＞95%。理论分析与实际生产相一致。     

LiF-NaF-KF体系的相图计算

基于CALPHAD技术首先评估了LiF-NaF和LiF-KF两个二元熔盐体系,液相和端际固溶体Halite相均采用Redlich-Kister多项式置换熔体模型描述,模型参数的优化选取实验相平衡数据和热化学数据以及本文根据第一性原理预测的数据.结合文献中已报道的NaF-KF体系的热力学参数,用Muggianu模型扩展至LiF-NaF-KF三元体系,根据三元共晶点的实验数据调整三元交互参数.最终的相图计算结果与绝大部分实验数据和第一原理计算数据吻合较好,由此获得了一套自洽且可靠的热力学参数,其能够准确描述LiF-NaF-KF体系的相平衡与热力学性质.