响应曲面法优化复杂硫化铜矿选择性浸出工艺

研究复杂硫化铜矿中铜铅分离及选择性浸出铜的方法。在高铅铁硫化铜矿中加入氧化钙焙烧,解离铜、铁和铅,对焙砂进行选择性硫酸浸出铜;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)及能谱分析仪(EDS)表征原料、焙砂和浸出渣的结构和形貌,揭示高铅铁硫化铜矿的焙烧和选择性浸出行为。用响应曲面法及中心复合设计原理,建立浸出温度、液固比、酸度及三者间交互作用对铜、铁浸出率影响的多元二次回归方程。结果表明:钙化焙烧能固硫和解离复杂硫化铜矿,以铜浸出率大于96.0%、铁浸出率最低为目标条件时,最佳选择性浸出条件如下:浸出温度70℃、液固比7.99:1、酸度102.44 g/L,最佳条件下铜的浸出率为96.05%,铁的浸出率为15.14%,与验证实验中铜和铁的平均浸出率分别为96.17%和15.20%相比,二者偏差较小,表明模型准确,优化方案可信。     

响应曲面法优化电解锰阳极渣还原浸出工艺

对国内某电解锰厂含铅量高的阳极渣进行了回收锰的实验研究。实验采用葡萄糖作还原剂在硫酸体系中还原浸出电解锰阳极渣。通过基于中心复合设计的响应曲面法对浸出温度、硫酸用量和葡萄糖用量的工艺参数进行研究并优化。研究表明:温度对锰浸出率的影响最显著,葡萄糖的次之,硫酸的最小;硫酸对铅浸出率影响最显著,温度的次之,而葡萄糖则几乎没有影响。在浸出温度80℃,葡萄糖与锰阳极渣质量比为0.175:1、酸渣质量比为0.8:1的条件下,锰的浸出率可达93.22%,铅的浸出率仅为0.39%,锰、铅分离效果明显,锰阳极渣浸出前后的物相通过X射线衍射仪进行表征。实验证明:在硫酸体系中利用葡萄糖还原浸出电解锰阳极渣的方法是可行的。     

响应曲面法优化钾长石活化工艺

为确定氢氧化钾溶液对钾长石的最佳活化工艺条件,采用响应曲面法的中心复合设计对钾长石活化工艺条件进行了优化设计。通过对不同工艺条件下获得的氧化铝的提取率进行二次多项式回归得到了相应数学模型。结果表明,活化钾长石的主要影响因素依次为活化温度、活化时间、氢氧化钾浓度和过量率。活化温度为279. 3℃、活化时间为143. 1min、氢氧化钾的浓度为45%、氢氧化钾的过量率为90%时为最优影响因素指标组合,该条件下氧化铝的提取率可达99. 28%。     

微波干燥高钛渣的响应曲面法优化

采用基于Box-Behnken设计的响应曲面法,考察微波干燥温度、时间和料重的交互作用对高钛渣含水率和试样失水速率的影响,通过实验设计、方差分析、模型拟合、参数优化及结果验证等,得到最优化工艺条件为:干燥温度76℃,时间10s,料重45g,在此条件下,预测试样含水率0.25%,实际实验值0.28%,预测值和实验值吻合性较好。     

水热法浸出废钯炭催化剂中钯的工艺研究

以王水作为浸出剂,研究了水热法浸出废钯炭催化剂中钯的工艺。采用正交实验方法研究了反应时间、反应温度、王水用量等条件对钯浸出率的影响。通过单因素实验,确定出在实验范围内最佳的工艺参数为:温度90℃、反应时间3 h、液固比40 m L/g,在此条件下,钯的浸出率在99%以上。由于采用密闭的回收体系,在较好解决环境污染的同时还可回收试剂,降低成本。     

响应曲面法优化NaClO浸出贵州难浸金矿中的金

采用响应曲面法(RSM)优化NaClO浸出贵州难浸金矿中的金,探究了Na ClO浓度、温度、液固比、p H值4个因素之间的交互作用及其对金浸金率的影响,并进行了参数优化。RSM分析表明,各因素对金浸出率的显著程度为：NaClO浓度>液固比>p H>温度,NaClO浓度和p H之间的交互作用较为显著;得到较优的浸金工艺条件为：反应时间3 h,Na ClO浓度0.9 mol/L,初始pH=13.4,液固比8.2,温度27℃,在此条件下金的浸出率为93.4%。     

基于响应曲面法的传动带成形工艺参数优化

以弹性元件传动带为研究对象,基于响应曲面法与DYNAFORM软件对冲压成形工艺参数进行优化。利用中心设计组合方法选择仿真试验的工艺参数,通过数值仿真得出传动带成形高度的响应值,结合最小二乘法建立了反映工艺参数与成形高度之间关系的二阶响应面模型。以弯曲角度、模具间隙以及冲压速度作为设计变量,将成形高度作为优化目标,借助Design Expert v8.0.5软件对二阶响应面模型进行优化,通过优化得出传动带冲压成形的最优工艺参数组合,即弯曲角度为150°,模具间隙为1.02t,冲压速度为3004 mm·s~(-1),成形高度的响应值为5.69 mm。利用冲压级进模对响应值进行试验验证,试验值为5.61 mm,它与响应值之间的相对误差为1.43%,从而验证了响应曲面法应用于传动带冲压成形工艺参数优化的准确性。     

响应曲面法优化从废旧LED中浸出有价金属（英文）

通过热解和浸出工艺从废旧发光二极管(LEDs)中回收有价金属。通过对热解后的LED预先筛分可回收98.16%Ga和99.54%Y。采用单因素试验和响应曲面法研究不同浸出条件对铁、铜和银浸出的影响。利用无氧化剂H₂SO₄浸出法从废旧LED中选择性回收约90.15%Fe,Fe浸出渣通过添加HNO₃浸出可以回收99.55%Cu和99.36%Ag。XRD和SEM-EDS分析证实,所开发的工艺可以高效地从废旧LED中浸出Fe和Cu。     

响应曲面法优化气体淬火过程中的工艺参数

以轴对称问题气体淬火过程为研究对象,提出了阶段换热系数模型,进行了五因子三水平Box-Behnken实验设计．根据实验设计结果,将设计的变量水平代入本文开发的淬火过程有限元分析软件进行计算,用逐步回归法和响应曲面方法对实验结果进行拟合,建立了拟合变形程度、表面单元平均等效残余应力、等效残余应力标准差、平均表面硬度和表面硬度标准差的响应曲面公式．以变形程度为目标,建立了相应的优化目标函数,用Lagrange乘子法对优化目标函数进行了带上下限及约束函数的非线性优化．优化后,五项目标中的四项得到了有利的结果,使用优化后工艺参数进行气体淬火,可以提高零件的淬火质量．     

基于响应曲面法的热熔自攻丝工艺参数优化

为缩短热熔自攻丝工艺的连接时间,以铝合金材料E170和SF36为研究对象,使用响应曲面法(RSM)设计试验,建立了拧紧扭矩、减速阈值、拧紧转速3个工艺参数与热熔自攻丝工艺拧紧阶段时间之间的二阶响应曲面模型。通过分析该模型的二阶响应曲面,得到3个工艺参数对热熔自攻丝工艺拧紧时间的影响规律。采用Minitab的响应优化器对拧紧时间进行最小值优化,得到一组最优参数。对比试验表明:使用优化参数后,接头力学性能基本不受影响,但拧紧时间只有原来的46.6%,优化工艺参数有效。     

基于响应曲面法的钛合金干式车削工艺参数优化

为了提高钛合金干式车削加工质量,采用响应曲面法对主要车削工艺参数进行了优化,以工件表面粗糙度Ra和刀具磨损量VC作为评价指标,设计了切削速度、背吃刀量和进给量三因素的Box-Behnken实验模型。利用方差和拟合残差概率分布分析三因素的显著性及交互作用,并结合实验检验所建表面粗糙度和刀具磨损二阶响应预测模型的有效性。响应曲面法优化后的最佳工艺参数为:切削速度20 m/min、背吃刀量0.1788 mm、进给量0.1 mm/r,此时得到的表面粗糙度和刀具磨损量为1.031μm和155.6μm,与预测值的误差分别为:9.93%和1.58%。结果表明:基于响应曲面法的钛合金干式车削表面粗糙度和刀具磨损量预测模型准确有效。     

基于响应曲面法的波形弹簧片冲压工艺参数优化

以汽车离合器波形弹簧片作为分析对象,利用响应曲面法对冲压成形工艺参数进行优化。通过中心设计组合法及弯曲成形模具得出板料成形高度的响应值,建立了工艺参数与成形高度之间的二阶响应面模型,研究得知工艺参数对板料成形高度交互式影响的顺序依次为:弯曲半径与冲压速度、模具间隙与冲压速度、弯曲半径与模具间隙。将模具间隙、弯曲半径以及冲压速度作为设计变量,以板料成形高度作为优化目标,结合Design Expert软件对响应曲面模型进行优化,通过分析得出优化的冲压工艺参数:弯曲半径为22.13 mm,模具间隙为1.01t mm,冲压速度为2699.47 mm·s-1,成形高度的响应值为1.782 mm,经过工艺参数的修正,成形高度的试验值为1.72 mm。然而相比于正交试验得出的成形高度优化值1.65 mm,响应曲面法在波形弹簧片冲压成形工艺参数的优化中更具优越性。     

基于响应曲面法的304不锈钢化学机械抛光工艺参数优化

采用响应曲面法,以材料去除率RMRR和表面粗糙度Ra为评价指标,研究抛光过程中抛光盘转速、压力、时间等3种参数对RMRR和Ra的影响.根据抛光试验结果,建立材料去除率和表面粗糙度的回归模型,得出其响应曲面和等高线图,并进行详细分析.结果表明:回归模型较显著,证明了响应曲面法预测及优化304不锈钢化学机械抛光工艺参数的可...     

基于响应曲面法的连杆衬套温挤压工艺参数优化

温挤压工艺参数影响连杆衬套预成形件的力学性能。为了在连杆衬套温挤压过程中获得较小的挤压力、等效应力和较大的等效应变,本文采用Design-Expert中的Box-Behnken中心组合的方法,以连杆衬套预成形件的挤压力、等效应变、等效应力为评价指标,通过响应曲面法进行数值分析和优化,探究摩擦因数、挤压速度、毛坯预热温度三个主要参数对连杆衬套温挤性能的影响。结果表明:影响连杆衬套温挤压力的顺序为:挤压速度摩擦因数毛坯预热温度;影响等效应变的顺序是:摩擦因数毛坯预热温度挤压速度;影响等效应力的顺序是:挤压速度毛坯预热温度摩擦因数。优化的工艺参数可以保证连杆衬套性能。     

基于响应曲面法的MQL辅助切削钛合金的工艺参数优化

为了提高切削质量,减少刀具磨损,采用响应曲面法对最小微量润滑辅助切削的主要工艺参数进行优化。以钛合金TC4为切削对象,把工件表面粗糙度和刀具磨损作为评价指标,采用Minitab设计切削速度、进给量、喷射压力三因素的Box-Behnken试验。利用方差和拟合残差概率分布分析三因素的显著性及交互作用,并结合试验检验所建表面粗糙度和刀具磨损二阶响应预测模型的有效性。响应曲面法优化后的最佳工艺参数为切削速度25 m/min、进给量0.103 mm/r、喷射压力0.1 MPa,此时得到的表面粗糙度和刀具磨损量分别为1.195、151.9 μm,与预测值的误差分别为5.1%、2.91%。说明基于响应曲面法的微量润滑辅助切削钛合金表面粗糙度和刀具磨损量预测模型准确有效。     

响应曲面法优化黄金氰渣亚硫酸钠-空气氧化法脱氰工艺

采用氰化法进行提金处理会产生大量黄金氰渣,对环境安全和人体健康产生严重危害,根据国家标准必须对其进行脱氰处理。使用亚硫酸钠-空气氧化法对某黄金企业产生的黄金氰渣进行脱氰处理,利用响应曲面法探究各因素对脱氰结果的影响及交互作用,进而得到脱氰的最佳工艺条件。结果表明：矿浆初始pH值、亚硫酸钠用量以及反应温度对脱氰结果产生明显影响,空气充入量的影响不大,脱氰反应在开始的15 min内迅速进行,60 min后基本反应完全。对响应曲面模型预测结果进行优化,在最佳条件初始pH值12.90,药剂用量为理论量的3.5倍,反应温度为40℃时对氰渣进行脱氰处理,总氰化物脱除率可达到88.94%,脱氰尾渣毒性浸出液中总氰含量为2.95 mg/L,满足国家标准。     

基于响应曲面法的QSTE460板料冲裁工艺参数优化

以冲压零件作为分析对象,基于响应曲面法设计板料冲裁的模拟试验,利用DEFORM-2D模拟软件对板料的冲裁变形过程进行有限元模拟,建立了冲裁工艺参数与冲裁断面光亮带长度之间的数学模型。通过模拟结果的分析得知:冲裁间隙与模具刃口圆角半径对光亮带长度的交互式影响最大。将冲裁速度、冲裁间隙以及模具刃口圆角半径作为设计变量,以光亮带长度作为优化目标,利用Design Expert软件对响应曲面模型进行优化,得到板料冲裁的优化参数:冲裁速度为14.04 mm·s-1,冲裁间隙为8.99%t(t为板料厚度),模具刃口圆角半径为1.25%t,光亮带长度的响应值为0.834 mm。此外,利用冲压模具进行试验验证,试验值与响应值之间的相对误差为11.8%,验证了响应曲面法应用于板料冲裁工艺参数优化的准确性。     

汽车废催化剂微波加热厚度优化（英文）

为了提高汽车废催化剂在微波加热过程中温度场分布的均匀性,开发加热厚度优化的新方法。采用高斯模型和基于介电损耗正切和反射损耗的数值算法计算汽车废催化剂的微波加热平均穿透深度和厚度。结果表明:汽车废催化剂是一种中等损耗物料,从室温到800℃的过程中平均穿透深度为1.11 m,汽车废催化剂的最优加热厚度约为0.83m或平均穿透深度的0.75倍。工业化应用分析显示:该最佳厚度能提高温度场的均匀分布、减少能耗。     

响应面法优化电炉炼钢粉尘中Zn的选择性浸出

研究浸出参数对电炉炼钢粉尘灰中选择浸出性Zn的影响,以Zn和Fe的浸出率为响应变量,以硫酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比为独立变量,采用基于三水平Box?Behnken的响应面法对浸出参数进行优化。对试验结果进行ANOVA分析和验证。在硫酸浓度为2.35 mol/L,浸出温度为25℃,浸出时间为56.42 min,液固比为5的条件下,可得到Zn的最大浸出率为79.09%, Fe的最小浸出率为4.08%。通过ANOVA分析表明,对Zn和Fe浸出率影响最大的因素为硫酸浓度和浸出温度。基于响应面法的模型与试验数据具有很好的一致性,Zn和Fe浸出率的相关系数分别为0.98和0.97。     

超音速等离子转移弧喷涂铝涂层的响应曲面法工艺优化

采用超音速等离子转移弧喷涂铝涂层,通过响应曲面法中的 Box-Behnken 中心组合试验设计了三因素三水平的工艺优化试验,建立了主气流量、工作电流和喷涂距离与涂层孔隙率之间的数学模型。 对最优工艺参数条件下制备的铝涂层,利用 SEM、XRD 对涂层的微观形貌和组织成分进行表征;利用 HMV-2000 型维氏硬度计和 MTS 809 万能拉伸试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试分析。 结果表明:随着主气流量增大、工作电流减小或者主气流量减小、 工作电流增大,孔隙率均呈减小趋势,得到的最优喷涂工艺为:主气流量:100 L/ min,工作电流:200 A,喷涂距离: 100 mm,丝与喷嘴的距离:10 mm,送丝速度:6 m/ min。 通过最优工艺制备的铝涂层,涂层致密,孔隙率为 2. 3%;涂层与基体的结合强度较高为 24. 4 MPa,显微硬度为 44. 5 HV_{0. 1} 。