喷射电沉积阴极电场强度的仿真研究

介绍了喷射电沉积的基本原理,采用有限元分析软件ANSYS分析了电沉积参数对阴极区域电流密度的变化趋势,并进行了验证性实验.结果表明:在不同的电压作用下,阴极的电流密度有着相似的分布规律,阴极电场的分布区域大致分成三部分,即:均匀分布区、缓慢减弱区、零星分布区.在均匀分布区间内,电场分布比较均匀.在不同的喷射距离产生的阴极电流密度均也存在明显的分区特征,各区强度呈递减趋势.电流密度与电解液喷射速率有着密切的关系,喷射速率快,阴极区域的电场分布相对集中,电场分布范围减小.     

结晶器旋转对电渣重熔钢锭中元素分布的影响

采用自行设计的结晶器可旋转电渣炉,研究了旋转速率对电渣重熔钢锭中元素偏析度的影响. 结果表明,当结晶器旋转速率为0~28 r/min时,随其增加,元素的分布更均匀,C偏析度从0.26降至0.0545, Si偏析度从0.26降至0.06, Mn偏析度从0.17降至0.03, Cr偏析度从0.275降至0.066,原因是结晶器运动带动渣池运动,使渣池温度趋于均匀化,同时渣池运动也带动金属液滴在渣池中运动,使小液滴随机滴落于金属熔池中,而不是集中于金属熔池中心部位,因而促进熔池温度均匀分布,有利于形成浅平状熔池;但旋转速率过高对电渣重熔钢锭的凝固质量有害,当旋转速率从28 r/min增至35 r/min时,C偏析度从0.0545增至0.097, Si偏析度从0.06增至0.08, Mn偏析度从0.03增至0.076, Cr偏析度从0.066增至0.16,原因是渣池剧烈运动带动金属熔池运动,流动的液态金属冲洗两相区,将其中树枝晶周围的浓化溶质带走,使该区域溶质含量降低,导致元素偏析.     

电渣重熔过程中电磁与流动及温度场的数值模拟

以电渣重熔体系电极、渣池和钢锭为研究对象,利用有限元分析软件求得稳定电渣重熔过程中电磁场和焦耳热场分布,并通过计算流体力学软件模拟耦合电磁场和焦耳热场的三维电渣重熔过程. 分析了基本控制参数下电渣重熔过程金属熔池的形状、温度和速度场分布. 结果表明,计算值与实验值总体吻合良好,尤其在渣-金界面以下部分,最大误差不超过10%;当电极插入深度为0.015 m时,渣池两侧的逆时针方向旋转涡流之间出现一个中间区域,中间区域的速度场为顺时针方向旋转涡流;电极插入深度每增加0.015 m,温度场最大值下降约为最大温度值的1%.     

电渣重熔过程中熔滴形成与滴落过程的数值模拟

利用计算流体力学FLUENT软件中的磁流体动力学模块,建立了描述电渣重熔过程的多场耦合三维数学模型,对电渣重熔过程进行数值模拟,计算值与实验结果吻合较好,证明计算方法的可靠性. 模拟结果表明,随熔滴滴落过程进行,渣池的等效电阻逐渐减小,渣池内电流重新分配,直接影响电渣炉的电耗和生产率;电流密度、电磁力和速度的最大值都出现在大熔滴即将发生分离时,与电极开始熔化时相比,电流密度最大值增大近1个数量级,电磁力和速度场最大值分别增大2.5和4.7倍;而焦耳热和温度最大值出现在熔滴落入渣金界面时,分别增大174.7%和26.8%.     

电渣重熔工艺对4J43合金性能的影响

采用2G-200L型金相显微镜观察分析了4J43合金电渣锭表面质量及横、纵截面宏观结晶组织,分析对比了电渣重熔前后化学成分、气体含量和夹杂物分布的差异。结果表明,4J43合金经电渣重熔后,化学成分较均匀,气体含量下降且稳定,表面质量良好,宏观结晶组织致密、均匀,夹杂物去除明显,产品品质明显提升,满足典型4J43合金的性能要求。     

电石渣制水泥烟气特性及对系统的影响

以电石渣为钙质原料生产水泥熟料的尾排烟气特点主要表现在水蒸气含量很高,同时引起水蒸气的露点同步提高。由于烟气露点的提高,对后续的电石渣烘干、储存及尾排烟气收尘系统均构成较大的影响。使用烘干破碎机烘干电石渣时,烘干破碎机的出口温度应保持在一定温度之上。在电石渣制水泥生产线上,建议以设置电收尘器更为合适,且应扩大选型,比如可将4电场调整为5电场或6电场。     

电场分布对R123沸腾换热的影响

采用6种不同电极布置方式,进行了不同电势和热流密度下的R123池沸腾换热的试验研究。通过数值分析,计算了不同电极布置下换热面上的电场强度及分布。不同的电极布置,会导致换热面上电场强度和电场均匀性两方面的变化。结合试验和电场分布的计算结果,分析了电场均匀性、电场强度、热流密度与沸腾换热效果之间的关系。结果表明,在低热流密度下,电场分布对沸腾换热影响较大;而在高热流密度下,影响较小。电水动力学（EHD）强化换热效果是电场强度和电场均匀性综合作用的结果。     

电沉积通孔铜箔数值模拟与实验研究

采用有限元方法通过Comsol Multiphysics软件模拟了电沉积通孔铜箔的过程.研究了镀液流速和电流密度对电沉积过程中铜离子浓度分布的影响,以及电流密度和极间距对通孔铜箔厚度分布均匀性的影响.模拟结果表明,镀液循环使铜离子分布均匀,利于铜箔沉积;通孔环形阵列分布和增大极间距可提高通孔铜箔的厚度分布均匀性.该模型...     

外加磁场对电渣锭洁净度的影响研究

为进一步去除电渣锭中的大颗粒夹杂物,设计了带电磁搅拌的电渣重熔炉,研究了外加磁场及不同的电参数变化对电渣锭洁净度的影响,采用氧氮分析仪分析了气体含量的变化,采用扫描电镜分析了夹杂物形貌、组成、尺寸的变化。结果表明,不论是否施加磁场,电渣重熔后电渣锭中的氧含量明显增加,从自耗电极中的0.0007%增加最高至0.0052%,增幅高达7倍;氮含量略微下降。但夹杂物类型基本不变,主要由氧化铝、硫化锰、硫化锰?氧化物复合夹杂及氧化物等组成,且以氧化铝为主。外加磁场重熔以后,电极中最大夹杂物的直径从89.6 μm降为电渣锭中的12.1 μm (1.1 kA/108 Gs),小颗粒夹杂物所占的比例增加,大颗粒夹杂物的数量减少。但过高的电磁力会降低夹杂物的去除效果,当采用1.5 kA/108 Gs的工艺参数重熔时,最大的夹杂物尺寸为30.6 μm,超过了未施加磁场的电渣锭中的夹杂物。电渣重熔后氧含量增加主要受空气污染及渣系中不稳定氧化物的分解,而外加磁场后产生的电磁力增大了渣?金接触面积,从而吸收了电极中的大颗粒夹杂物。     

不同SiO_2含量的铜吹炼渣对镁铬砖的侵蚀

为了提高火法炼铜P-S转炉的炉衬寿命,用分析纯化学试剂二氧化硅和碳酸亚铁配制出SiO_2质量分数分别为23%、28%和37%的Fe O-SiO_2渣,然后采用静态抗渣法在1 350℃氩气气氛中对某冶炼厂用再结合镁铬砖进行了侵蚀试验,并用扫描电镜和能谱分析了侵蚀后试样的显微结构。结果表明:1)在1 350℃氩气气氛中,SiO_2含量(w)分别为23%、28%和37%的FeO-SiO_2渣对镁铬砖的侵蚀深度分别为1.45、1.20和1.45mm。2)侵蚀后的镁铬砖明显分为挂渣层、侵蚀区和原砖区3个区域。其中,挂渣层主要以镁铁橄榄石和镁橄榄石为基体,尖晶石相分布其中;侵蚀区主要为方镁石富氏体和尖晶石相;原砖区主要为大颗粒镁砂,小颗粒铬矿分布其间。     

底座连接口特征参数对显示器后壳注塑质量的影响分析

在Moldflow分析软件的基础上,对显示器后壳进行仿真研究,以翘曲变形量为质量指标,结合控制变量法进行单因素变动实验,保持注射工艺参数不变,研究显示器后壳底座连接口对制品翘曲变形的影响.对数据进行图表分析,结果表明显示器后壳尺寸定位68.58 cm(27英寸)时,底座连接口选用圆形,连接口位置距离底边26 mm,尺寸...     

Effect of the drafting force on the strength of the bottom of the spinneret

In spinning basalt fibres, the drafting force is in the same range as in spinning of glass fibres. The effect of the drafting force can not be considered in the calculation for the strength and rigidity of the bottom of the spinneret. __________ Translated from Khimicheskie Volokna, No. 5, pp. 47–50, September–October, 2007.     

紫苏糖废渣再生与废气处理工艺和设备研究

详细介绍了紫苏糖生产过程中硒粉的生成、特点、再生利用的工艺流程及设备要求,同时介绍了其再生过程中产生的废气处理方法及设备要求。