典型有色金属冶炼过程热力学模拟的研究进展

热力学模拟研究方法在冶金领域的应用越来越广泛,能够较好地研究火法冶金中涉及到的高温复杂化学反应。铜、铅冶炼过程主要以火法冶金为主,涉及反应大多是高温、多相、多组分的复杂化学反应,寻常的试验手段很难对反应机理进行研究。而热力学模拟方法通过模拟冶金过程反应,分析其热力学行为,明晰反应机理,提高企业生产效率,对实际生产过程进行理论指导。系统介绍了热力学模型及其算法的发展以及国内外研发的热力学模拟软件,重点介绍了热力学模拟在铜、铅冶炼过程中的研究现状,并对未来发展前景做出展望。     

大型氧气底吹炉熔池数值模拟及工艺参数优化

底吹炉大型化是目前氧气底吹炼铜技术重要发展趋势,但大型底吹炉熔池搅拌状况不明晰。以某企业大型氧气底吹炉为研究对象,建立大型底吹炉等效简化模型。分析了大型化底吹炉“准稳态”过程,探究大型底吹炉熔池流动状况,选定熔池气含率、熔体平均速度和湍动能作为大型氧气底吹熔池状态评价指标,研究了渣层厚度、喷吹流量、氧枪夹角对熔池流动的影响。结果表明,在渣层厚度65~70 cm、喷吹流量控制在0.60~0.65 kg/s、氧枪夹角达到30°~40°条件下,熔池搅拌情况较好。     

某星载相控阵阵面主支撑结构设计

某星载相控阵天线体积大、热耗高,减重设计和快速散热是结构设计的关键。针对天线的结构设计和热设计需求,采用内部预埋槽道热管的铝蜂窝加蒙皮复合板材作为导热支撑板,实现了相控阵天线的轻量化设计和高效导热设计。采用有限元方法对天线系统的力学性能及热性能进行校核,并通过实物测试验证了新型导热支撑板能够满足设计要求。     

红土镍矿高温硫化熔炼镍锍EI北大核心CSCD

本文通过热力学分析,揭示了红土镍矿硫化熔炼低镍锍过程物相演变规律,阐明了硫化熔炼过程机理。结果表明:在一定硫化熔炼条件下,红土镍矿中镍氧化物转变历程为NiO→Ni→Ni_(3)S_(2),钴氧化物转变历程为CoO→Co→Co_(9)S_(8),铁氧化物转变途径为Fe_(2)O_(3)→Fe_(3)O_(4)→FeO→FeS或Fe_(2)O_(3)→Fe_(3)O_(4)→FeO→Fe→FeS;金属与S亲和力强弱顺序为Ni≈Fe>Co;金属与O亲和力强弱顺序为Fe>Co>Ni。由理论计算可知:在硫化熔炼过程中,当硫磺添加量为矿料质量的2%、碳添加量为矿料质量的4%时,产出镍锍品位为21.45%,镍、钴回收率分别为99.43%、87.58%,硫直接利用率为62.68%。目前,红土镍矿高温硫化熔炼镍锍,已初步实现工业应用,与常规RKEF技术相比,过程绿色低碳,是具有里程碑意义的技术变革。     

马氏体不锈钢材料在油气田开发中的应用

马氏体不锈钢是一种铬不锈钢,在常温下呈马氏体显微组织;通过热处理,可以改变金属内部的显微组织,从而改善工件在强度、硬度、耐磨性等物理性能和力学性能。在耐蚀合金油、套管中,马氏体不锈钢的用量最大,它主要用于以二氧化碳为主的腐蚀环境。     

铜阳极泥典型处理工艺研究进展EI北大核心CSCD

铜阳极泥含Au、Ag、Se、Te、Cu等多种有价金属,高效回收其中的稀贵金属不仅可实现资源综合利用,而且可产生显著的社会经济效益。目前,铜阳极泥传统处理工艺存在环境污染大、金属回收率低等问题,卡尔多炉工艺是解决问题的有效途径。卡尔多炉工艺是铜阳极泥典型处理工艺,本文系统介绍了其原理和方法,重点阐述了阳极泥预处理、卡尔多炉熔炼及金银合金电解的工艺特点。针对卡尔多炉熔炼周期长、稀贵金属分离提纯工艺复杂及回收率低等问题,在综合国内外先进技术及最新科研成果的基础上,总结出阳极泥预处理工艺优化、熔炼效率提升及稀贵金属强化回收的优化措施。     

造锍捕金机理及富氧熔炼过程贵金属分配行为

贵金属在高温熔锍中分配行为受熔炼体系和组元热力学性质影响,高温熔锍捕集贵金属有利于降低体系总吉布斯自由能;Au、Ag在渣中损失形式,与Cu损失类似,除少量溶解外,大部分为机械夹杂,占总渣损失的90%以上;引入分配系数和机械悬浮率对贵金属多相平衡模型进行修正,并利用修正模型计算了富氧熔炼铜锍和炉渣中贵金属含量,铜锍中Au、Ag的含量分别为13.29 g/t、825.84 g/t,炉渣中Au、Ag的含量分别为0.53 g/t、33.29g/t,与实际生产结果一致;入炉精矿成分(Cu、S)和工艺参数(铜锍品位、氧矿比)波动时,对Au、Ag在富氧熔炼过程中分配行为有影响,随着精矿中Cu含量的升高和S含量的降低以及铜锍品位和氧矿比的升高,Au、Ag在铜锍中的分配比例降低,渣中损失增加;降低铜锍机械悬浮率,有利于减少贵金属在渣中的损失、提高贵金属的回收率。     

相邻荷载作用下地基变形计算分析

本文通过某一工程实例,对新建建筑物基地压力作用下,周边既有建筑地基变形情况进行了理论计算分析。分别采用分层总和法和规范法计算在相邻荷载作用下,既有住宅楼地基变形量的差异,并计算了施工不同高度时,地基变形的影响范围及变形量。通过理论计算,为工程设计、施工提供相关参考建议。     

变截面Z型折叠机翼振动特性的有限元与实验分析

Z型变截面折叠机翼作为一种可变体机翼结构,不同的折叠角对机翼稳定性有着重要的影响,因此研究不同折叠角度下的特性参数对机翼动态稳定性有着重要的意义.本文首先设计加工了Z型变截面可折叠机翼结构的实验模型,通过建立与实验模型相匹配的有限元模型,仿真得到不同折叠角度下机翼的前5阶固有频率和振型,针对不同折叠角度下机翼的固有特性,通过扫频实验得到机翼前5阶固有频率和模态振型,以及横向外激励作用下三段翼的频响曲线,对比分析有限元仿真与实验结果,验证结果的可靠性,这将对机翼结构设计以及特性参数的选取提供参考依据.     

井下封隔器回收工具失效原因分析及解决方法

井下封隔器回收工具广泛应用于油田生产作业中,修井时封隔器需使用专用回收工具进行打捞作业,打捞时经常遇到回收吨位过大,回收工具疲劳损坏的情况,一旦工具受损回收失败会产生新问题,同时也会影响现场作业进度,所以设计结构合理的井下封隔器回收工具意义重大。