RH多功能顶枪喷粉管设计

研究了国内外带有喷粉功能的RH多功能顶枪,分析了脱硫粉剂喷吹强度(单位时间喷吹量)和喷吹枪位(顶枪喷吹时距钢液面的高度)以及脱硫粉剂颗粒大小对脱硫效果的影响,并采用CFD软件分析喷粉管位置对喷粉射流和吹氧射流的影响,得到喷粉管与氧枪喷头之间的合理位置范围。为某厂设计的RH多功能顶枪喷粉管距离喉口的距离L取60~70 mm之间,喷粉系统可达到的最大喷吹强度为250 kg/min,脱硫率可达52%,使用效果良好。     

7075铝合金旋转喷吹精炼工艺的研究

采用正交试验的方法,研究了旋转喷吹精炼工艺中的气体流量、转子转速、精炼时间和静置时间4个参数对7075铝合金精炼效果的影响;采用对比试验研究了C2Cl6精炼工艺、旋转喷吹精炼工艺及C2Cl6 旋转喷吹精炼的混合工艺对7075铝合金除气效果的影响.结果表明,转子转速对除气效果的影响最大,气体流量、精炼时间次之,静置时间的影响最小,优选出的最佳方案是转子转速为400 r/min,气体流量为0.4 mL/h,精炼时间为15 min,静置时间为6 min;采用C2Cl6精炼除氢率为34.5%左右,采用旋转喷吹精炼除氢率为70%左右,采用C2Cl6 旋转喷吹精炼的混合工艺除气效果最佳,除氢率为78%左右.各精炼工艺对合金力学性能的影响也不同,C2Cl6 旋转喷吹混合精炼的铝合金试样的抗拉强度、屈服强度和伸长率均最高,旋转喷吹精炼的次之,C2Cl6精炼的最低.     

旋转喷吹和保温时间对AZ40镁合金的细化效果影响

采用旋转喷吹技术,以Ar为载体将CO2气体通入到AZ40镁合金熔液中,通过调整CO2的流量来控制单位时间C的加入量。从AZ40镁合金铸锭试样切取试片进行质量全分析,通过金相照片观察铸锭晶粒尺寸大小与旋转气体流量变化关系,达到细化AZ40镁合金铸锭内部组织和晶粒大小的目的。为了进一步研究细化效果在AZ40镁合金熔液中的有效存在时间,将内部组织细化后的AZ40镁合金熔液保温一定的时间,然后浇注到金属型和砂型模具中,通过金相照片分别测定铸造试样的晶粒尺寸,观察保温时间的延长与晶粒尺寸的对应关系。     

旋转喷吹法对ZL104合金精炼的试验研究

旋转喷吹除气工艺涉及到旋转头的结构、吹头转速、气体流量、旋转时间、气体压力、精炼后的静置时间等众多因素，借鉴前人经验，本试验的旋转头作固定使用，通气压力统一定为0．2～0．3atm。所以，本试验的主要影响冈素有：     

铝合金旋转喷吹除气工艺的水模拟实验研究

基于CO2-NaOH体系来模拟实际的铝液净化工艺.首先利用初步正交水模拟试验法确定铝液旋转喷吹净化的最主要影响因素为气流量和旋转头转速;而后得到气流量、喷吹时间以及旋转头转速的二次回归方程,确定了旋转除气净化的最佳工艺参数为转速v=374r/min,气流量q=1.8L/min.     

铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程模拟

采用计算机模拟方法对铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程的温度场以及流场进行分析。结果表明,在转杆内部放置一个导气管,可以显著降低气体温度,从而可以有效地解决旋转喷头由于熔剂因高温变软而堵塞的问题;旋转速度和进气流量对铝合金熔体旋转喷吹除气净化效果具有重要影响,应该根据具体情况选择合适的工艺参数。熔池为方形结构时,气体主要从对角处出去,而远离对角处的体积分数却显著降低,甚至可能发生吸气。     

精炼钢包狭缝喷粉水模型研究

鉴于对狭缝式钢包底吹喷粉新工艺缺乏相关的研究，则采用往水模型的水溶液中喷吹氯化钠粉剂来研究狭缝在不同条件下对钢包喷粉精炼效果的影响。结果表明：减小狭缝的宽度有利于提高喷粉的有效利用率；狭缝喷粉的有效利用率高于圆孔喷粉；偏心底和侧部喷粉的有效利用率高于中心底喷粉；在底喷粉条件下，狭缝喷粉的有效利用率随空塔速度的增大而先增加后减小，并存在一个最佳的空塔速度。     

旋转喷吹除气法的影响因素分析及其水模拟实验研究

通过水模拟实验研究了影响旋转喷吹除气法的诸因素.探讨了喷头旋转所引起的漩涡的形态及其对除气效果的不利影响,考察了阻流体的形状和位置对除气效果的影响.分析了喷孔尺寸、气流量、旋转头转速、熔池形状等参数对除气效率的影响.实验表明,喷头的结构和设计参数是影响不同的旋转喷吹设备净化效果的决定性因素,旋转喷头的设计应尽量增加其对气泡的附加紊流切应力和改善除气条件.     

A356铝合金双重除气工艺研究

采用水模拟试验研究了两种旋转喷吹转子对气泡的影响,并分别采用透气砖、旋转喷吹和双重除气工艺对铝合金熔体除气,开发出一种双重除气工艺。结果表明,转子形状对铝液除气效果有较大影响,双层转子能够充分破碎气泡,并使气泡更加分散,起到良好的除气效果。旋转喷吹对底部铝液除气效果较差,而透气砖除气效率较低,采用透气砖和旋转喷吹双重除气,能够充分处理底部铝液中的气体,显著提高除气效率。     

马钢12吨氧气底吹转炉喷粉设备设计与试验研究

本文首先从喷粉对底吹转炉炼钢工艺和供料设备的意义进行了分析,然后介绍了马钢12吨氧气底吹转炉喷粉设备设计和试验中的一些情况,分析了料仓下料口堵塞的原因和克服的办法,并说明对充压罐下阀进行了两种结构型式的多次试验,从而对V形球阀的性能得出了结论。本文着重指出,气体输料依靠的不是气体的压力,而是气流的作用,还指出充压罐的下压对下料的影响甚微,这是与“压差法”输料理论相对立的新的论点,可供大家参考和讨论。     

主气流温度对高压冷喷涂粉末速度和温度的影响

目的研究高压冷喷涂中,送粉气流在室温时主气流温度对冷喷涂粒子速度和温度的影响。方法利用计算流体力学软件FLUENT对冷喷涂流场进行数值模拟,分析不同送粉压差、不同喷管喉部直径的情况下,主气流温度对气体流场、粉末速度和温度的影响状况。结果送粉压差为0.1 MPa且喷管喉部直径为2 mm时,进入喷管的送粉气流流量占总气流流量的比值超过50%,此时提升主气流温度对冷喷涂粒子撞击速度和温度的提升幅度十分有限。在不改变送粉气流流量的情况下,增加喷管喉部直径可有效削弱送粉气流对粒子加速的不利影响。结论考虑送粉气流时,主气流温度对冷喷涂粉末沉积效果较弱,为了提高冷喷涂粉末沉积效率应保证顺利送粉的前提下尽可能地减小送粉气流流量,并且在设计喷管时应适当增加喷管喉部直径。     

浆体含砂量和砂粒径对环氧粉末涂层冲蚀规律的影响

利用旋转圆盘式冲刷腐蚀实验机，研究了环氧粉末涂层的冲蚀率与流速之间的变化规律以及 含砂量、砂粒径对速度指数的影响.结果表明：在不同的含砂量和砂粒径条件下，冲蚀率与 流速间均服从幂函数规律，即E=KVn.随含砂量增大，速度指数减小，最后趋于一稳 定值；随粒径的增大，速度指数先减小而后增大，存在一极小值.涂层的冲蚀是塑性变形和 微切削共同作用，但以塑性变形为主.     

液压支架缸体内壁面再制造粉流场影响规律分析

目的 开展液压支架缸体内壁面再制造粉流场规律分析,以提高液压支架缸体内壁面的修复效率,降低其修复成本.方法 采用激光沉积技术修复液压支架缸体内壁面时,侧向送粉粉流集聚性是影响液压支架缸体内壁面修复效率的重要因素.建立修复液压支架缸体内壁面的长悬伸激光沉积模型,基于DEM-CFD双向气固两相流耦合模型,在送粉喷嘴位姿不变...     

激光同轴送粉增材制造粉末束流关键特征表征与分析

粉末束流焦距和焦点位置处的粉末颗粒的空间分布是粉末束流的两个关键特征,对激光同轴送粉增材制造工艺特性影响较大. 利用高速摄像拍摄粉末束流的宏观形貌,以图像灰度处理技术为基础,建立了粉末束流焦距和焦点位置处粉末颗粒空间浓度分布表征方法,提出利用有效粉斑直径定量分析粉末束流的汇聚性,系统研究了载气流量、同轴保护气流量、送粉速率等主要工艺参数对粉末束流关键特征的影响规律. 结果表明,工艺参数的改变几乎不影响粉末束流焦点位置处粉末颗粒呈高斯分布这一规律;载气流量增加,粉末束流焦距变小,有效粉斑直径变大,粉末束流汇聚性变差;同轴保护气流量增加,粉末束流焦距变长,有效粉斑直径基本不变;送粉速率提高,粉末束流的焦距和有效粉斑直径变化均不大.     

铝液微气泡精炼的模拟试验研究

利用气泡计测量的方法研究了熔池内气泡数量、大小和分布及其影响因素，对气液两相区宏观和微观结构进行了研究。测定了在不同喷枪转速和供气量条件下的气泡直径和气体容量。结果表明，气泡频率和含气率在喷头附近分布很高，在其它部位分布是均匀的。在一定供气量条件下，气泡直径随喷枪转速增加而减小。     

金属液流的气固两相流雾化破碎准则(英文)

介绍了一种自行发明的新的雾化方法。该方法是采用含有固体介质的高速气流即气固两相流对液体金属或合金进行雾化而制备粉末的一种方法,对比研究了同等条件下普通气体雾化与两相流雾化制备粉末的特征,研究了固体雾化过程中主要工艺参数对固体雾化粉末特征的影响规律。结果表明,两相流雾化制得粉末的平均粒度约为普通气体雾化所得粉末的二分之一,而且粒度分布更集中,粉末的冷却速度比普通气体雾化高一个数量级,粉末微观组织更细小;采用液体雾化破碎准则韦伯数以衡量雾化介质的破碎能力,得出两相流雾化介质的韦伯数为气体韦伯数和颗粒流韦伯数之和,建立了两相流雾化破碎的临界方程,并以此讨论了主要工艺规律。     

工艺参数对同轴送出粉末流动状态的影响

借助高速摄像拍摄同轴送粉粉末束流宏观形貌,结合图像灰度化处理方法,系统研究不同工艺参数对粉末束流动状态的影响.针对所用研究方法的可行性进行了评估.结果表明,用灰度值表征粉末空间浓度大小具有较高的可行性.粉末束流焦点处及上、下间隔3 mm左右范围内横截面的粉末空间浓度分布基本呈典型的高斯分布;送粉速率对粉末束流焦点位置影响较小;随着载气量增加粉末焦点位置逐渐上移,粉斑直径逐步变小;同轴保护气流量不易过大,8 L/min是其临界值,大于该值可能会因产生"涡流现象"而导致粉末的运动轨迹发生变化.     

增材制造用高流动性铝合金粉末制备技术研究

采用自主开发的旋转盘离心雾化实验装置进行雾化制备增材制造用铝合金粉末实验研究,通过开展雾化盘实验研究优选出粒度分布较均匀收得率较好的盘形,并获得其结构和工艺参数的影响规律;通过对制得的铝合金粉末性能和3D打印成型件物理性能进行检测。结果表明:离心雾化制备的铝合金粉末具有高流动性、窄粒度、高球形度、高松比,表面光洁无卫星粉,无空心粉等特点,同时3D打印离心雾化样件熔覆道均匀,孔洞缺陷少,致密度和力学性能明显优于气雾化样件,尤其是抗拉强度和屈服强达到495和320 MPa,相比气雾化粉打印样件提高近10%。     

精炼钢包透气砖中喷粉颗粒的运动特性

在底喷粉条件下,通过考虑颗粒与气体之间的相互作用,对气/固两相流中的颗粒进行了受力分析.建立了描述颗粒在垂直流中的基本运动方程,确立了颗粒运动速度与时间及距离关系的解析式,发现颗粒经过极短时间或距离加速后进入速度增加缓慢的平缓区.为底喷粉工艺参数的制订及喷粉类透气砖的设计提供了理论依据.     

Al-Ce合金粉对金刚石锯片性能影响研究

本试验以热压烧结金刚石锯片胎体材料为研究对象,对比研究了添加不同比例的Al-Ce合金粉对锯片性能的影响。结果表明:添加1%~1.5%的Al-Ce合金粉时,金刚石复合材料的硬度得到显著提高,孔隙率大大减少,金刚石锯片的切割速度提高20%以上,寿命提高25%以上。本次试验为提高金刚石锯片的性价比提供了简单可行的参考依据。