GCr15轴承钢凝固过程组分变化对夹杂物析出的热力学研究

基于Fact Sage热力学软件的最小吉布斯自由能原理,研究了不同[Ca]、[Mg]、[Al]、[O]含量条件下GCr15轴承钢凝固过程中夹杂物的析出行为。结果表明:随着[Ca]含量由0.000 5%增加至0.004 5%,轴承钢中析出的夹杂物类型由Ca O·2Mg O·8Al_2O_3、Ca O·2Al_2O_3向2Ca O·Si O_2、Ca S转变,钢中夹杂物总质量分数由约0.004 5%增加到约0.009 4%。随着[Mg]含量从0.000 1%增加到0.000 9%,钢中析出的夹杂物由Ca O·Al_2O_3、2Ca O·Si O_2向Mg O·Al_2O_3和Ca S转变,钢中夹杂物总质量分数由约0.003 2%增加到约0.004 1%;[Al]含量由0.005%增加至0.05%时,钢中析出的夹杂物类型由2Ca O·Si O_2向Ca O·Al_2O_3、Ca O·2Al_2O_3转变,夹杂物总量由0.002 8%增加至0.003 3%,变化相对不明显;随着[O]含量由0.000 3%增加至0.002 1%,钢中析出的夹杂物类型由Ca S向Ca O·Al_2O_3、Ca O·2Al_2O_3转变,夹杂物析出量由0.002 4%增加到约0.005 1%。     

出口间距对氧枪作用下熔池冲击面积的影响

以某厂50 t转炉及其四孔氧枪的结构和工艺参数为基础,采用fluent数值模拟方法,重点研究喷孔间距、枪位以及流股融合距离对变角和非变角氧枪射流作用下熔池有效冲击面积的影响规律。研究结果表明:随着枪位的提升,射流对熔池的有效冲击面积将呈现先增加后降低的趋势,从有效冲击面积的角度考虑,应将枪位控制在最大有效冲击面积对应的枪位以内;流股融合距离对于熔池的冲击面积影响显著,融合距离越长,流股中心线与氧枪轴线的偏移越大,射流对熔池冲击形成的凹坑面积越大;随着喷孔间距的减小,射流对熔池的有效冲击面积逐渐减小;喷孔间距越大,射流速度的波动性越大,减小喷头的喷孔间距可以使速度更快趋于稳定;变角氧枪的有效冲击面积值明显大于非变角氧枪。     

原位反应烧结Zr2Al4C5化合物增韧ZrB2-SiC复相陶瓷的制备工艺及力学性能

ZrB2-SiC复相陶瓷在超高温领域具有重要的应用前景,但韧性低限制了其应用.本工作通过原位反应烧结制备出Zr2 Al4 C5化合物增韧ZrB2-SiC复相陶瓷,研究了Zr/Al物质的量比和烧结工艺对复相陶瓷的烧结性能、显微结构和力学性能的影响.结果表明:随着Zr/Al物质的量比的减小,原位反应合成的Zr2 Al4 C5化合物逐渐增多;随着烧结温度的升高,Zr2 Al4 C5化合物逐渐反应合成;随着烧结压力的增加和保温时间的延长,复相陶瓷主要相成分为ZrB2、SiC和Zr2 Al4 C5,开气孔率呈现下降的趋势,断裂韧性呈现先增加后降低的趋势.采用Zr/Al物质的量比2:6、烧结温度1800℃、烧结压力20 MPa、保温时间3 min,通过SPS原位反应烧结制备的Zr2 Al4 C5化合物增韧ZrB2-SiC复相陶瓷,其断裂韧性可达(5.26±0.37)MPa·m1/2;韧化机理主要包括裂纹偏折、裂纹桥接、裂纹分叉以及层状Zr2Al4C5晶粒拔出等能量耗散机制.     

考虑颗粒旋转的流化床流动和气化反应模拟

摒弃传统颗粒动力学模型中颗粒绝对光滑的假设,以粗糙颗粒为研究对象,同时考虑颗粒碰撞过程中的对心和切向分力建立了粗糙颗粒动力学模型,采用近似求解给出了相关本构关系式。结合粉煤气化反应模型模拟研究了鼓泡流化床内粉煤颗粒的流动-反应过程,获得了床内粗糙颗粒时均速度和浓度的径向分布。与光滑颗粒的计算结果相比,粗糙颗粒的脉动能量增大,床内不均匀特性进一步增强。同时得到的各气体组分的浓度分布与他人的实验结果相吻合。     

唐钢50 t复吹转炉水模型的实验研究

针对唐钢50 t复吹转炉,采用1:6.35水模型的正交试验,研究了氧枪枪型、枪位、顶吹流量和底吹流量对熔池混匀时间、穿透深度、冲击面积和喷溅量的影响。结果表明,与4孔氧枪相比,使用改进后的4孔变角氧枪可增加对熔池的冲击面积,降低穿透深度和炉口溅出量,缩短混匀时间。对于50 t复吹转炉实际枪位≤1.3 m,有利于缩短冶炼时间,提高冶炼强度;顶吹流量控制在13 000～14000 m³/h,可缩短混匀时间和减少炉口溅出量。     

叶片式真空泵转子组件的尺寸链分析与计算方法研究

转子组件是叶片式真空泵的核心结构,其装配精度是影响叶片式真空泵工作性能及其零部件的工作寿命的关键因素,在实际安装过程中主要采用调整法或者修配法装配,装配过程中往往需要经过多次试装,甚至拆卸、返工才能装配出合格产品,极大影响真空泵的装配质量和装配效率。针对真空泵转子组件装配精度高及装配效率低的问题,研究叶片式真空泵转子组件尺寸链的建立与计算方法。根据装配精度要求确定封闭环方向,基于最小传递路径依次找出相邻零件的尺寸,直到封闭环另一端为止,建立转子组件的装配尺寸链;结合转子组件的装配工艺以及组成环和封闭环都符合正态分布等特点,以一定的置信水平为依据选用大数互换装配法进行尺寸链分析计算,以转子组件中转子、叶片与泵底之间的装配间隙取值范围+0.03 mm～+0.06 mm为关键装配精度指标,得到转子组件的尺寸链及各环尺寸精度分布,将转子组件一次装配成功率提高为95%,并为真空泵转子组件公差分配方案提供解决方案和理论依据。     

410 t/h锅炉烟煤掺烧褐煤试验及应用

对电站燃煤锅炉利用同一类型磨煤机磨制不同煤种燃烧器分层掺烧燃烧试验及应用情况进行了介绍,为掺烧试验中的掺烧褐煤煤质要求、磨煤机运行方式及控制措施,对掺烧试验过程中制粉系统发生的问题,通过采取4项控制措施得到了解决,保证了机组运行稳定性,节省了燃料费用。     

气淬渣粒飞行动力学模拟试验研究

气淬粒化钢渣工艺是一种全新的干法处理钢渣工艺,此工艺既可以干法处理钢渣又可以对液态钢渣的显热进行高效回收.同时,通过对气淬粒化工艺过程进行有效控制可为钢渣制备高附加值产品奠定基础.采用不同孔型的拉瓦尔喷嘴喷吹不同粒径石英砂,冷态模拟液态钢渣气淬粒化过程中渣粒的飞行轨迹,通过正交实验方法研究不同条件下渣粒落地距离和落地宽...     

冷却方式对钢渣中f-CaO显微形貌及含量的影响

采用扫描电子显微镜和化学分析方法对三种不同方式处理的钢渣中f-CaO的显微形貌及含量进行分析研究,试验结果表明,钢渣中弥散型f-CaO主要形成于C2S和C3S初晶、RO相形成和C3S分解等过程,其数量多、分布广、粒径较小;缓冷渣中氧化钙的典型显微形貌为灰色圆粒状、薄膜状、细小长条状;气淬渣中氧化钙的典型显微形貌为灰色薄膜状和细小长条状;热焖渣中氧化钙典型显微形貌为细小长条状;冷却强度对钢渣中f-CaO含量影响显著,因此冷却强度最弱的缓冷渣中f-CaO含量达到了6.96％,而冷却强度最高、经过水解的热焖渣中f-CaO含量只有0.55％;前期冷却强度高、后期冷却强度弱的气淬渣中f-CaO含量为2.28％;降低气淬钢渣粒径,可降低渣中f-CaO含量,从而提高其综合利用价值.     

气淬渣滴冷却过程数值模拟研究

液态钢渣气淬后将经历复杂的冷却凝固过程。采用Fluent软件对渣滴冷却过程动力学进行了数值模拟,并与数值计算结果相比较。研究结果表明:渣滴冷却经历液相冷却、潜热释放和固相冷却三个阶段;在没有考虑过冷度的情况下,Fluent软件模拟出液态冷却耗时较短,而潜热释放和固相冷却耗时较长;Fluent数值模拟能更形象地展示渣滴凝固形壳过程,数值计算更能准确地计算液相冷却、潜热释放和固相冷却等各阶段所消耗的时间;综合来看,Fluent数值模拟和数值计算两种方法均可准确预测出渣滴由1 723 K冷却至1 073 K所需要的时间,从而为液态钢渣气淬工艺提供理论基础。