ZrB2陶瓷的制备和烧结

采用自蔓延高温合成(Self-propagating high-temperature synthesis,SHS)技术和热压烧结(Hot pressing,HP)方法分别研究了Zr-B2O3-Mg和ZrO2-B4C-C体系反应原料的粒度和配比以及烧结温度对产物的影响规律,并烧结得到ZrB2陶瓷.采用X射线衍射和化学分析方法分析了材料的相组成,利用SEM和TEM观察了显微结构;并用阿基米德排水法测定了相对密度.结果表明:在Zr-B2O3-Mg体系中,50μm Zr粉和Mg过量15%(摩尔分数)的体系是最理想的SHS反应体系;SHS产物粒径、酸洗产物粒径和烧结体粒径分别为2～5μm、0.5～2.0 μm和2～10μm;酸洗产物组成为94.59%ZrB2、3.87%ZrO2和1.54%H3BO3(质量分数);烧结体为单相ZrB2陶瓷,相对密度为95.4%.在ZrO2-B4C-C体系中,B4C过量15%和C过量10%(摩尔分数)的体系是最理想的反应体系;烧结体相对密度为94%;烧结体组成为95.44%ZrB2、3.87%ZrO2、0.32?C和0.37%C(质量分数).     

乏燃料运输罐体旋转凹槽开裂原因分析

某乏燃料运输容器壳体的旋转凹槽在制造过程中发生开裂,为了确定失效原因,防止此类失效事件再次发生,实验对该旋转凹槽的化学成分、力学性能、金相组织和断口形貌进行了分析,确定了断裂原因。结果表明,旋转凹槽的失效模式为氢致延迟开裂,材料中H含量偏高和材料脆化是导致旋转凹槽发生氢致开裂的主要原因。     

焦粉粒度对烧结混合料制粒的影响

摘要：研究了焦粉粒度对烧结混合料制粒的影响,包括焦粉在制粒小球中的分布规律与混合料制粒效果。结果表明：粒度小于0.5mm焦粉主要起黏附粉作用,较为均匀地黏附到各粒级制粒小球中;粒度在0.5~1mm的焦粉作为核颗粒,分布在0.5~1mm、1~3mm制粒小球中的占比总和为81.3%,部分以共核形式存在于3~5mm及以上粒级的制粒小球中;粒度在1~3mm及以上粒级焦粉作为核颗粒分布于相同粒级与大一粒级的制粒小球中;粒度在1~3mm及以上粒级焦粉对烧结混合料制粒无明显影响,粒度小于1mm的焦粉会提高制粒后混合料中小粒径制粒小球的含量,不利于混合料制粒,应尽可能减少焦粉中粒度在05~1mm的含量,将焦粉中粒度小于0.5mm的质量分数控制在20%~30%。     

球团链箅机回转窑工艺中氯和硫元素迁移规律

摘要：对链箅机回转窑工艺中各段球团样品进行实验分析,研究了氯元素和硫元素在链箅机回转窑工艺中的迁移规律,明晰了烟气中HCl的生成机制。结果表明,球团原料中的氯元素主要是以NaCl的形式存在,氯元素有一部分在链箅机抽风干燥段会转变成HCl气体并进入烟气,一部分在链箅机预热Ⅱ段之后以NaCl的形式汽化进入烟气,剩余的氯元素仍以NaCl的形式存在于成品球团矿中。烟气中的HCl气体是在抽风干燥段,由富含SO2的烟气与含水球团料层中的NaCl发生反应生成的,烟气中SO2转变成Na2SO4重新固定于料层中。在预热Ⅰ段和预热Ⅱ段,烟气中的SO2与原料中碳酸钙分解生成的游离CaO反应生成CaSO4,也会重新固定烟气中的SO2。     

旋转电极电渣重熔过程电极熔速的理论解析

摘要：旋转电极电渣重熔通过改变结晶器内熔体的流动和传热规律,增强了渣池与电极间的对流换热,在提高电极熔化速率和生产效率方面具有巨大潜力。提出了电渣重熔过程电极熔化速率的求解方法,并考虑了电极旋转时的强制对流,基于多物理场耦合模型预测了电极直径、转速对电极熔化速率的影响规律。结果表明,随着转速提高,金属液滴由从电极中心滴落向电极边缘滴落转变,高温区由渣池外侧向渣池中心移动。当转速从0增大至90r/min,55mm直径电极的熔化速率从7.90g/s增大至9.68g/s,对比固定电极,转速为90r/min时,生产效率最多提高了22.5%;进一步增大转速,电极熔化速率反而减小。存在一个最佳转速可使熔化速率达到最大,且该最佳转速随着电极直径的增大而减小。     

基于混合策略的转炉终点锰含量预测研究

摘要：转炉终点钢水锰含量预测,对原料添加和冶炼成本节约具有重要作用。针对凭经验预估的终点锰含量值与实际值较大偏差导致的生产成本升高的问题,建立了一种基于混合策略的改进型鲸鱼优化算法(IWOA)与最小二乘向量机(LSSVM)的转炉终点锰含量预测模型,引入柯西变异提高鲸鱼优化算法(WOA)跳出局部最优的能力;借助惯性权重增强鲸鱼算法局部搜索能力和收敛精度;提出差分变异以增加鲸鱼算法在探索末期的物种多样性和降低陷入局部最优概率。实验结果表明,IWOA LSSVM锰含量预测模型不仅在全局和局部寻优以及收敛速度有较大的提升,在误差性能指标方面优势明显,且预测误差于±0.01%间的命中率为93.3%。     

应变速率对中碳低温贝氏体钢强塑性的影响

摘要：为探索低温贝氏体钢的断裂行为,研究应变速率对低温贝氏体钢TRIP效应的影响,采用不同应变速率的拉伸试验对低温贝氏体钢的强塑性进行研究。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及X射线衍射（XRD）等试验方法对低温贝氏体钢的微观组织、断口形貌及裂纹走向进行表征。结果表明,随着应变速率的提高,试验钢的屈服强度由771MPa上升至806MPa,抗拉强度由1554MPa上升至1606MPa,断后伸长率由13.5%下降至9.0%。主要原因是高应变速率拉伸引发的绝热温升抑制了残余奥氏体的马氏体相变,对试验钢塑性造成负面影响。     

焦炭催化CO-NO反应的动力学实验研究北大核心CSCD

从高炉风口喷吹烧结烟气是一种有别于传统烟气脱硝工艺的新思路。为探究烧结烟气喷入风口后,焦炭催化CO-NO还原反应的动力学过程,实验以CO、NO气体为原料,以焦炭为催化剂,将不同流量配比的CO和NO混合气体在炉温为850~975℃时通入炉内,在出口处测量CO和NO反应后体积分数。实验结果表明,焦炭对CO还原NO反应有明显的催化作用;反应温度不变,CO和NO的流量比增大时,NO的还原率会增大;CO和NO的流量比不变,温度增大时,NO的还原率也会增大;炉温850、900、925、950、975℃时,反应速率常数分别为0.56、0.88、0.78、1.28、1.38 m^(3)/(mol·s),通过拟合动力学参数得到反应的活化能E;为84.1 kJ/mol。     

基于相变产物构建DP1180相变动力学方程研究

摘要：DP1180钢相变动力学方程的构建,有利于其力学性能的精准调控。利用Gleeble 3500对DP1180钢进行相变点测定,结合切线法、金相 硬度法研究了DP1180钢在冷却过程中的显微组织演变规律,绘制连续冷却转变曲线(CCT),并基于相变产物对相变动力学方程（JMAK方程）进行了修正。结果表明：冷速为0.5~1℃/s时,组织为铁素体(F)和贝氏体(B);冷速为2℃/s时,有马氏体(M)出现;冷速为10℃/s时,组织为贝氏体(B)和马氏体(M);冷速大于20℃/s时,组织以马氏体(M)为主;显微硬度随冷速的增加而升高;基于不同相变产物对n值的影响规律,对传统JMAK方程进行修正,构建了基于相变产物的相变动力学方程,预测精度得到提升。     

球团回转窑建模与仿真的研究进展

摘要：回转窑是一种高温处理物料的热工设备,充分了解回转窑内发生的物理与化学变化对生产具有指导意义,而人眼观察或利用仪器等方式难以探查窑内情况。为掌握回转窑内处理物料的情况并提高生产效率,国内外利用建模与仿真的方法模拟回转窑结构、窑内热场、物料运动。现有模拟已经涉及到了回转窑整体、窑壁、耐火材料、烟气、燃料、火焰、物料等,并利用建模与仿真结果研究了回转窑结构参数及生产参数对部分现象的影响。根据窑内不同区域,综述了回转窑建模与仿真的进展,汇总了建模与仿真的方法与过程及部分参数对回转窑生产的影响。回顾与分析现有的回转窑建模与仿真成果,有助于优化回转窑设备结构的设计及回转窑生产。