响应面法优化桦褐孔菌多糖提取工艺

利用响应面分析法(Response Surface Methodology)对桦褐孔菌多糖的提取工艺进行优化.在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据中心组合(central composite)试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法.在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出桦褐孔菌多糖热水浸提的最佳工艺条件为:温度为80℃、提取时间2.25 h、液料比1∶40.在该条件下的响应面模型预测的多糖含量为17.39%.     

组合搅拌模式对连铸特殊钢大方坯凝固行为的影响

组合搅拌模式是控制特殊钢铸态组织与均质性的重要手段。为深入揭示连铸结晶器电磁搅拌(Moldelectromagnetic stirring,M-EMS)和凝固末端电磁搅拌(Final electromagnetic stirring,F-EMS)的复合作用行为,基于麦克斯韦方程和低雷诺数湍流模型建立断面250mm×280mm的20Cr Mo A齿轮钢大方坯连铸过程电磁-流动-传热与凝固三维耦合数值模型。基于实测M-EMS中心线磁感应强度及F-EMS作用下的铸态组织白亮带宽度验证模型的可靠性。研究结果表明,M-EMS促使结晶器区域钢液产生水平旋流并冲刷凝固前沿,加强钢液和凝固坯壳的换热,可使钢液过热完全耗散及其凝固终点位置不同程度地前移,促进柱状晶向等轴晶的转变(Columnar to equiaxed transition,CET),从而可实现F-EMS作用区域为中心等轴晶区。组合搅拌作用下铸坯末搅区域液相穴宽度减小,糊状区内钢液对凝固前沿的冲刷速度降低,从而不易产生常见的负偏析白亮带缺陷。碳偏析检测结果表明,M-EMS可能造成大方坯出现一定程度的皮下负偏析和CET转变区的正偏析,但其中心偏析和铸态碳极差可获得明显改善。综合表明,合理的组合搅拌模式可有效改善特殊钢大方坯铸态组织的均质性,进而提高其轧材产品的热处理与服役性能。     

非对称中间包稳态浇铸与换包操作的冶金效果

??To rationally assess and optimize the metallurgical effect of an industrially used three- strand asymmetric tundish?? the mixing characteristics of molten steel with different tundish configurations were investigated by residence time distribution??RTD??curves based on the analysis of fluid flow and temperature distribution at four flow control schemes?? and the behavior of the tundish level was tracked by employing volume- of- fluid??VOF??model. The fluid dynamics behavior of the tundish was studied in term of both steady and unsteady service situations with and without fluid flow control devices?? which made it possible to assess comprehensively the metallurgical effect of the given tundish. The results show that the flow control effect of bare tundish is weak. It is observed that there are distinct short- circuit flow and large proportion of dead zone?? together with the non- uniform temperature distribution and the flow state discrepancy among the three strands?? which will accordingly lead to the quality difference of the bloom castings. The improvements on the fluid flow characteristics and the temperature distribution have been observed in tundish with the combined application of baffles and turbulence inhibitor. The proportion of dead zone is decreased by 13. 28%?? the temperature difference is only 0. 5K among three outlets?? along with an improved fluid flow consistency. Additionally?? studies also show that this arrangement may have large steel level velocity and level fluctuation during ladle change period. That is likely to bring about exposure?? reoxidation and even slag entrainment of molten steel. Attentions should be paid to the control of the ladle change interval?? inlet flowrate and the moment height of liquid level.     

通道式感应加热五流中间包流场的水力学模拟

 通道式感应加热能有效补偿连铸过程中间包钢水的温降,且具加热效率高、设备简单等优点,是近年来得到快速推广应用的中间包新技术。配置感应加热器后的中间包结构与常规中间包差异较大,其加热通道的设计对中间包流场具有明显影响。针对实际应用的某5流直通道感应加热中间包边部流和中间流温差大、钢水浇铸过热度偏高的问题,通过水模拟试验对该中间包流场进行优化,提出了一种新型的分口通道方案。该方案可将中间包的死区比例由原型的29.50%降低到20.33%,钢水平均停留时间较原型延长了40 s。工业试验表明,分口式新型通道设计中间包各流浇铸温度一致性得到改善,其中边部流和中间流的平均温差较原型降低了3.6 ℃,实现了感应加热中间包应用效果的进一步提升。     

小方坯连铸机高拉速技术改造和生产实践

高拉速、高效连铸一直是连铸技术的发展方向,小方坯连铸高拉速还可能实现高温出坯和直接轧制。针对某钢厂现有170 mm×170 mm方坯连铸与生产条件,探索了通过采用多锥度结晶器、非正弦振动、结晶器保护渣调整和优化二次冷却等措施进行高拉速技术改造。实现了现有铸机拉速提高50%的生产目标,铸机单流产量达到35 t/h以上,生产拉速由2.0～2.3 m/min提高至2.7～3.1 m/min,最高拉速达到3.45 m/min。基于生产实践,总结了高拉速连铸生产实践的冶金效果;研究表明,为了保证铸坯质量,高拉坯连铸对铸机和工艺的精细化设计提出了更高的要求。     

高温渗碳齿轮钢铝氮含量对奥氏体尺寸的影响

轨道交通用高端齿轮钢往往要求长时间高温渗碳处理以提高其表面硬度与耐磨性,利用合适的铝、氮含量实现AlN粒子对奥氏体晶界的有效钉扎对保证齿轮的晶粒度、力学性能与尺寸精度至关重要。在通常的渗碳温度下,AlN已经发生了部分固溶,为了保证高温渗碳后奥氏体晶粒细小,齿轮钢中的酸溶铝质量分数一般需要保持在0.02%～0.055%以保证析出足量细小的AlN第二相粒子来钉扎晶界,且氮质量分数要求为0.01%～0.016%。这一元素含量范围较广,因此有必要研究钢在高温渗碳时所需要的恰当铝氮积与铝氮比,也就是钢中w(Al)与w(N)的乘积和比值的取值范围,还需要研究AlN粒子对于奥氏体的钉扎作用。针对不同含铝含氮轨道交通用齿轮钢进行了伪渗碳试验与AlN第二相粒子Ostwald熟化和Gladman钉扎模型计算研究,揭示了奥氏体晶粒不均匀性因子Z与加热温度T的定量关系式。研究了含铝含氮齿轮钢高温保温过程奥氏体晶粒半径R_A的变化规律,以及不同铝氮积和铝氮比对奥氏体晶粒生长的影响。结果表明,加热温度T在1 173～1 273 K范围内,此类微合金高强钢的奥氏体晶粒长大不均匀性因子服从线性规律...     

送装工艺对板坯再加热过程奥氏体晶粒细化的影响

连铸坯下线至加热炉的温度制度及其表层组织演变与热送或粗轧裂纹密切相关.基于热模拟实验分析了送装工艺对奥氏体转变特征和再加热晶粒尺寸的影响.高温共聚焦激光扫描显微镜原位观察表明，含Nb J55钢在双相区700℃热装时，组织为晶界膜状先共析铁素体、魏氏体和大量残留奥氏体，再加热至1200℃，奥氏体晶粒大小、位置都不变；单相区600℃温装时，组织为大量铁素体+珠光体，再加热至1200℃时，奥氏体晶粒明显细化.马弗炉模拟SS400钢双相区不同热装温度发现，铁素体转变量至少达70%时才可细化再加热后的奥氏体晶粒.在临界转变量以上，基体中铁素体转变量越多晶粒细化程度越明显.      

Fe--22Mn--0.7CTWIP钢的热塑性与断裂机制

基于Gleeble-1500热力模拟试验机测定了Fe-22Mn-0.7C TWIP钢和Q235钢700~1300℃范围内的静态拉伸行为.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针微区分析等技术表征两钢种不同温度下的变形特征和断口形貌.通过分析基体化学成分、相体积分数、晶粒尺寸、凝固缺陷等因素探讨TWIP钢铸态热塑性的变化规律及其影响机制.研究结果表明,Fe-22Mn-0.7C TWIP钢700~1250℃范围内的铸态抗拉强度高于Q235,而其断面收缩率低于40%,且断口均以沿枝晶间断裂方式为主.晶粒细化和控制溶质显微偏析有利于提高TWIP钢热塑性,与基体均质性改善有关.此外,增加应变速率TWIP钢拉伸强度和断面收缩率同时增大.      

连铸坯内裂纹预报模型开发

针对国内某特钢厂大方坯连铸机产品质量现状,确定以其常见的角部内裂、中间裂纹、中心裂纹等内裂纹作为研究对象,选取16个与之相关的工艺参数,利用BP神经网络建立了这3种典型缺陷的预报模型。该模型网络拓扑结构为16-12-3,并以现场采集的生产过程数据和动态热跟踪模型计算结果作为预报模型的训练样本和测试样本。大量测试结果表明,所构建的预测模型精度较高,能够满足生产应用的要求。基于训练成熟的神经网络,进一步开发出铸坯质量在线预报模型,实现了连铸坯内部质量的在线实时判定。     

钢锭模用灰口铸铁热循环载荷下的微观组织与服役特性

应用马弗炉对灰口铸铁试样进行热循环处理,并通过Gleeble-1500、光学显微镜、电子显微镜和能谱仪等手段重点分析了灰口铸铁拉伸性能、基体组织、化学成分与热历程的相关性。发现铸态试样珠光体片层间距较大,石墨片较厚,且其周围存在铁素体,这是其拉伸性能较差的根本原因。经800℃保温3h控温冷却后,试样组织均匀性显著改善,低温抗拉强度提高约30%。多次热循环处理后,试样各温度下的拉伸性能均有所下降,这与高温氧化、脱碳有关。试样经30次热处理后,碳的质量分数降至1.55%,致使珠光体转变难以完成。同时,在石墨片周围形成硅、锰、铁等氧化物的疏松带,二次渗碳体和晶粒粗化也均是试样抗拉强度下降的重要原因。