低温下氢气还原氧化铁的动力学研究

 用热重分析法研究了低温下不同粒度氧化铁的氢还原动力学,得出在同一温度下,铁矿粉粒度从107.5 μm降到2.0 μm后,由于粉体的表面积大幅度增加,提高了粉气接触面积,从而使得化学反应的速度提高了8倍左右,还原反应的表观活化能从78.3 kJ/mol降低到36.9 kJ/mol;当反应速度相同时, 粒度6.5 μm的粉体的反应温度比107.5 μm的降低了80 ℃左右。同时,通过理论推导和实验结果表明,当反应扩散层厚度相同时,铁矿粉粒度越小,反应扩散层厚度越薄,其还原率越高。     

薄板坯连铸连轧取向硅钢流程中Cu_2S抑制剂的析出行为

研究了Cu2S抑制剂在薄板坯连铸连轧流程生产取向硅钢全流程中的析出特点。结果表明:典型成分取向硅钢主抑制剂Cu2S在全工序进程中析出粒子呈不断长大的趋势,粒子分布密度与体积分数在高温退火前也不断增加,高温退火净化后,剩余粒子变大,分布密度大大降低,对应体积分数也降低。     

大圆坯连铸用新型旋流水口的数值模拟

通过调整多侧孔水口侧孔射流方向来实现结晶器内钢流的旋转,并设计了一种易于加工、使用寿命长的多侧孔新型旋流水口。建立了圆坯结晶器内三维流动、传热数学模型,计算分析了直筒形水口和新型旋流水口条件下结晶器内的流场和温度场。结果表明：通过调整多孔水口侧孔射流方向可以实现结晶器内钢流的旋转,新型旋流水口能显著降低钢水的冲击深度,促进夹杂物上浮,使热中心上移,提高弯月面的温度。     

SCM420钢在600℃至熔点温度范围内的热塑性

通过在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟试验机上进行热拉伸试验,研究了ＳＣＭ４２０齿轮钢在高浊罡的热塑性及变形断裂的行为与机制。结果表明,ＳＣＭ４２０钢在７５０－９００℃和在１３５０℃以上时出现沿晶脆性断裂,在９５０－１３００℃为穿晶断裂;     

20CrMnTi齿轮钢热塑性的研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行拉伸试验，研究了20CrMnTi齿轮钢的高温塑性及变形断裂机理。结果表明，20CrMnTi钢在溶点－1350℃和975－600℃温度区间塑性较差，1350－1000℃温度范围内塑属于 得到改善，晶界滑移是γ单相区低混域塑性恶化的主要原因，γ＋α两相区的脆化主要由γ晶界有先共析铁素体析出引起的。     

表面活性元素影响钢液脱氮动力学

在４０ｋｇ真空感应炉上进行表面活性元素（氧、硫）影响钢液脱氮动力学的研究，实验采用真空碳脱氧工艺，研究在不同的硫含量条件下，钢中脱氧和脱氮的相互关系。研究结果表明：（１）当钢中硫含量较低时，脱氮速率很快，随着硫含量的逐步增加，脱氮速率相应降低。（２）钢中硫含量较低时，脱氮速率快于脱氧速率；而当硫含量较高时，脱氧速率大于脱氮速率。（３）真空碳脱氧过程中，脱碳、脱氧速率与硫含量关系不大。     

CO_2气化反应本征反应速率常数测定计算新方法

为了得到煤基铁还原过程的碳气化反应动力学本征动力学参数,根据煤对CO_2化学反应性的国家标准测定方法特点,建立了CO_2穿过煤层固定床气化转化动力学模型。根据此模型及煤对CO_2化学反应性的国家标准测定结果,得到了气煤及兰炭的气化本征速率常数表达式。在此基础上又推导出煤基还原过程中以CO浓度为基准的碳气化反应及CO_2转化动力学公式。     

金属间化合物的标准熵估算模型

在分析已有的热力学数据基础上,建立了估算二元金属间化合物标准熵的双参数模型.用此模型可估算由简单金属形成的二元金属间化合物的标准熵,涉及Fe、Si、Nb、Ti、Cu、Co和Mg等多个体系.估算了132个已知金属间化合物AlCa、AlCo、CrNi、FeTi、FeSi、FeNb和MoSi等的标准熵,平均误差为4.86 J·mol^-1·K^-1,标准差为6.24 J·mol^-1·K^-1.用双参数模型估算的标准熵精度高,其估算误差小于离子束缚模型.     

四元渣系CaO-FeO-SiO2-V2O3的活度模型及应用

根据分子离子共存理论建立了CaO-FeO-SiO2-V2O3四元渣系活度计算模型.计算结果表明,渣中V2O3的活度系数与实测值吻合.V2O3活度系数的影响因素主要为炉渣碱度和渣中氧化铁含量.冶炼含钒合金钢时,钒的收得率主要与冶炼钢种成分、炉渣成分和渣量有关,其中炉渣氧化铁的活度和渣量对钒的收得率影响显著.对于钒铁、V2O5和钒渣等合金添加剂用于冶炼含钒合金钢的计算表明,钒铁收得率最高,而钒渣的收得率最差,且只能用于冶炼微钒合金钢种.     

微细粒贫赤铁矿碳热还原的动力学

通过对微细粒贫赤铁矿进行非等温动力学研究,考察其反应控速环节,并探究反应配碳量及升温速率对还原过程的影响,研究结果表明:还原过程由界面反应控制;配碳量增加及升温速率提高均对还原反应起促进作用;碱金属盐对还原具有催化作用,降低了反应活化能。