弥散型透气砖阻力系数的测试与分析

根据Forchheimer's定律,测量了通过弥散型透气砖的吹气量和压降,并引入多孔介质模型描述气体在弥散型透气砖内的流动.借助CFD软件模拟计算了气体在透气砖内的流动状况,确定了弥散型透气砖的阻力系数.采用物理测试与数值模拟相结合的方法,研究透气砖的显气孔率和平均孔径对阻力系数的影响.结果表明,弥散型透气砖的黏性阻力系数远大于惯性阻力系数,在显气孔率为23%～28%的范围内,随着透气砖的显气孔率和平均孔径的增大,其阻力系数显著降低.     

透气砖对底吹中间包钢液流动特性影响的水力学模拟

采用不同性能参数的多孔透气砖进行中间包底部吹气水模实验，研究透气砖的气孔率、透气度、平均孔径对所形成的气泡大小和能形成有效气幕所需条件的影响，并分析使用不同透气砖时的RTD曲线，对使用不同透气砖时的吹气参数进行了优化。研究结果表明，透气砖的气孔率、透气度越小，形成的气泡越小，能形成有效气幕所要求的吹气量越大。采用中间包底部吹气技术，当控制的吹气参数合理时，可以有效地延长钢液的平均停留时间，降低死区体积；在中间包底部同一位置吹气时，气体通过的透气砖不同，要求的吹气参数不同。     

钢包底吹气体透气砖内温度和应力分布

利用ANSYS软件,对钢包运行过程中底吹气体透气砖内的温度和应力分布进行了计算和研究.研究结果表明,透气砖内的温度随时间和位置而变化,透气砖工作面温度与钢水温度一致,其他位置的温度随时间发生变化.在15min时,透气砖内各部位的温度最高,60min时达到最低,其后又开始逐渐升高.在钢包整个运行过程中,透气砖表面附近的应力最高,且沿轴向的应力梯度较大.透气砖工作面处的应力大于80MPa,而在0.005m处则迅速下降至50MPa左右.透气砖工作面附近因热应力引起的层状剥落是造成透气砖损毁的主要原因.     

透气砖在炉底位置与钢液吹氩行为的数值模拟

以精炼钢包为研究对象,在不同的透气砖位置的条件下,采用多相流模型计算了吹氩后钢包内钢液的流场,通过对流场数值的多元回归,计算了透气砖在钢包底部的最佳位置.结果表明:随着透气砖在钢包底部位置的变化,吹氩对钢液的搅拌效果也有很大的影响,当透气砖位置在钢包底部距中心位置为0.44R0～0.48R0之间时,底吹氩对钢液搅拌得更均匀.     

中间包底吹氩工艺优化的模拟研究

建立模拟中间包底吹氩过程的气-液两相流数学模型,研究了控流装置的布置方式、吹氩量对中间包内钢液流动行为和钢液平均停留时间的影响,并利用水模型试验对数值模拟的准确性进行了验证。与相同条件下的物理模拟结果对比可知,利用所建数学模型模拟计算中间包内钢液流动行为是可行的。数值模拟结果表明,在中间包内设置挡墙、挡坝和透气砖时,最佳的透气砖位置是距塞棒570 mm,氩气流量为31.26L/min,此时钢液平均停留时间为8.74min;利用透气砖代替挡坝和挡墙均延长了中间包内钢液的平均停留时间,且随着吹氩量的增大,钢液平均停留时间大致呈减少趋势;对比透气砖和挡坝组合,采用透气砖和挡墙组合更利于提高钢液的纯净度,此时较优的吹氩量为20.84L/min,相应的中间包内钢液平均停留时间为8.77min。     

喷粉透气砖狭缝内气--固两相流动数值模拟

狭缝型喷粉透气砖是铁水底喷粉脱硫预处理工艺重要功能性元件,对底喷粉脱硫工艺的顺利实施影响重大.结合实际应用情况,基于欧拉-欧拉双流体和颗粒动力学理论,对喷粉透气砖狭缝内气-固两相流进行了三维数值模拟,得到狭缝内的流场、压力场和颗粒相体积分数场分布.喷粉透气砖狭缝内颗粒相体积分数非均匀段长度一般为250 mm,加速段长度一般小于250 mm,在颗粒直径为20μm时单缝内的压降最大,为2350 Pa.工业试验结果表明,底喷粉工艺脱硫效率比同类型顶喷粉工艺提高15%以上.     

西藏地方材料对污水中氮磷的吸附性能

以西藏地方特有的温泉石、铁矿渣、多孔透气砖为对象,研究其对污水中氨氮与磷的吸附性能,运用Freundlich和Langmuir两种方程对等温吸附试验结果进行拟合,3种材料对氨氮的吸附理论饱和吸附量G0由大到小的顺序为多孔透气砖、铁矿渣和温泉石,对磷素吸附的G0由大到小的顺序为多孔透气砖、铁矿渣和温泉石.基质吸附饱和后的解吸试验表明:多孔透气砖对氨氮吸附容量大,吸附性能好,且饱和后解吸量很小,铁矿渣和温泉石对氨氮吸附容量较小,但饱和后解吸百分比较低;多孔透气砖对磷吸附容量相对较大,铁矿渣居中,温泉石最小,饱和后解吸量及解吸百分比均较小;3种基质都存在氮磷解吸的现象,应用时应考虑其可能导致出水二次污染.     

300t精炼钢包透气砖应用的数学物理模拟

针对300 t精炼钢包,在LF设备电极位置与钢包透气砖所在位置的对应关系确定的基础上,通过水模、数模分别采用单吹、复吹时钢包内钢水流动特性和夹杂物去除的对比研究,探讨了透气砖结构性能的影响作用.结果表明,单吹时应使用抗渗透较好且能形成有利于夹杂物去除的气泡形态狭缝式透气砖(PB1),吹气卷渣临界气量为1.45 m3/h,气量需稳定,混匀时间为82.44 s,钢液渗透小,夹杂物去除率为62.86%,能够满足搅拌钢液起到成分和温度的快速均匀以及净化钢液的作用.     

底吹氩钢包内衬蚀损行为的数值模拟研究

针对底吹氩精炼钢包,建立钢包内衬蚀损行为模型,耦合钢液流动与传热过程,对钢包内衬材料在底吹氩精炼过程中的蚀损行为进行研究.结果表明,无论单吹还是复吹,较大的蚀损速率主要分布在钢包渣线及近透气砖区域,吹气量的增大会加速钢包内衬的蚀损.采用复吹时,钢包内衬的蚀损较单吹时更快.随着吹气参数的改变,钢包内衬蚀损速率的分布状况差异明显.大吹气量下,较大的蚀损集中在渣线区域且呈环向扩展;透气砖安装距包壁越近,钢包内衬蚀损不均衡性也越突出,近透气砖内衬蚀损加重.因此,在保证吹气效果的同时,透气砖偏心度不可太大,以免加重钢包内衬的局部蚀损,缩短其服役寿命.     

基于正交实验的透气砖座砖中尖晶石含量的优化

实验根据不同粒度和多少的尖晶石对透气砖座砖常温和高温下强度以及重烧线变化、热震稳定性能的影响,采用正交设计法来确定最佳粒度的尖晶石的加入量。研究结果表明,尖晶石a粒度、b粒度、c粒度掺量分别为6%、10%、4%时,试样具有最好的使用性能。     

Fracture behavior and microstructure analysis of Al2O3–MgO–CaO castables for steel-ladle purging plugs

Three different castables based on the Al₂O₃–MgO–CaO system were prepared as steel-ladle purging plug refractories: corundum- based low-cement castable (C-LCC), corundum-spinel-based low-cement castable (C-S-LCC), and corundum-spinel no-cement castable (C-S-NCC) (hydratable alumina (ρ-Al₂O₃) bonded). The fracture behavior at room temperature was tested by the method of “wedge-splitting” on samples pre-fired at different temperatures; the specific fracture energy G′_f and notched tensile strength σ_NT were obtained from these tests. In addition, the Young’s modulus E was measured by the method of resonance frequency of damping analysis (RFDA). The thermal stress resistance parameter R′′′′ calculated using the values of G′_f, σ_NT, and E was used to evaluate the thermal shock resistance of the materials. According to the microstructure analysis results, the sintering effect and the bonding type of the matrix material were different among these three castables, which explains their different fracture behaviors.     

透气塞吹氮处理对过共晶铸铁石墨形态和石墨漂浮的影响

本文研究了用不同孔径透气塞吹氮处理高炉铁水及过共晶重熔铁水对铸铁石墨和 性能的影响．研究结果表明用工业透气塞吹氮处理能显著减少石墨漂浮；不同孔径的 透气塞吹氮处理对过共品铸铣的石墨形态有不同程度的影响，经过吹氮处理，片状石 墨变成了点状、团片伏、球状石墨．从而显著地提高机械性能。此项研究结果为高炉 铁水直接浇注捉洪一种新的工艺方法。     

钢包在线底吹氩及夹杂去除的物理模拟研究

采用物理模拟的方法,研究钢包在线底吹氩时,钢包内钢液量、渣层厚度、底吹气体流量等参数对钢包顶部钢液裸露面积的影响,以及钢包在线底吹氩工艺对钢液中夹杂去除率的影响。结果表明,钢包临界卷渣底吹气体流量随着浇铸的进行而逐渐减小;在钢液量相同时,钢包顶部钢液裸露面积随着底吹气体流量的增加而逐渐增大;在底吹气体流量相同时,钢包顶部钢液裸露面积随着钢液液面高度的下降而逐渐减小;渣层越厚,钢液裸露面积越小;在底吹气体流量较小时,透气砖无堵塞与堵塞50%时造成的钢液裸露面积大小相近,但随着底吹气体流量的增加,透气砖堵塞50%时较无堵塞时造成的钢液裸露面积大;钢包在线底吹氩可以提高钢液中夹杂物的去除率。     

预燃室火花塞式天然气发动机燃烧性能试验

为研究装配预燃室火花塞对天然气发动机燃烧性能的影响,本文基于发动机试验台架,对其燃烧性能进行了试验研究。首先,基于试验对象,搭建发动机试验台架。随后,基于上述试验平台,分别研究预燃室火花塞的燃烧特性、空燃比特性及点火提前角特性。通过试验发现,相较于普通火花塞,预燃室火花塞可以有效提高缸内燃烧压力与燃烧速率,增强发动机动力性能,但同时会增大缸内压力升高率,导致NOx排放增加,发动机工作粗暴;预燃室火花塞稀燃特性有所下降,当提高空燃比时,更容易出现失火现象;预燃室火花塞可显著提升发动机经济性能,且最佳点火提前角有所减小。     

喷射混凝土的流变模型与泵送计算

本文探讨了新拌混凝土的流变模型、流变方程、屈服应力和塑性粘度;进而研究了圆管柱塞流的流型、流速、重量流量和流动阻力的计算方法,为喷射混凝土输送设计做了初步工作。     

微波和长春新碱对白血病细胞的体外净化研究

旨在研究一种较好的微波和长春新碱的联合方法,用于白血病细胞的体外净化．将微波和长春新碱分别单独以及联合作用于正常骨髓细胞ＨＬ６０、Ｕ９３７和Ｋ５６２细胞株,通过ＧＭ－ＣＦＵ和ｔＣＦＵ的测定来评价体外净化的效果．结果发现微波和长春新碱对ＧＭ－ＣＦＵ、ｔＣＦＵ存活率均表现出抑制作用,抑制程度呈现出功率相关性和浓度相关性;在一定范围内,微波和长春新碱对３种细胞株ｔＣＦＵ存活率的抑制显著大于ＧＭ－ＣＦＵ（Ｐ＜０．０５或Ｐ＜０．０１）;微波和长春新碱联合作用对３种细胞株的杀伤作用比单用长春新碱有显著性增加（Ｐ＜０．０５）,而不显著增加对ＧＭ－ＣＦＵ的抑制（Ｐ＞０．０５）．这一结果提示微波和长春新碱联合用于白血病细胞的体外净化能产生协同效应,值得进一步研究．     

碳纤维格栅混凝土抗弯性能研究

结合实验 ,对碳纤维格栅混凝土进行抗弯性能研究 ,就格栅进行抗弯受力分析 ,并对增强效果作出原因分析     

铁基非晶合金耐腐蚀性能研究进展

铁基非晶合金的耐腐蚀性能对其在功能及结构材料领域的应用具有重要的工程意义。本文总结了微合金化元素添加、结构弛豫、纳米晶化、自由体积等对铁基非晶耐腐蚀性能的影响,对近年来铁基非晶耐腐蚀性能及其机理的研究进展进行了简要的介绍。     

低频水力振动器解堵原理及现场应用

对油、水井施加振动处理是解除近井地带堵塞的有效途径之一。理论研究和实践表明 ,施加的振动能量越大 ,振动频率越低 ,其处理深度就越大 ,处理效果越好。介绍了一种可实现低频率、大振幅振动的水力振动器的工作原理 ,并导出了可为振动器设计提供依据的参数计算公式。为了满足现场施工压力变化范围大的要求 ,结合室内模拟试验进行参数优化 ,研制出了一种低频水力振动器。将振动器应用于现场 11口水井的解堵施工 ,其应用实践证明 ,这种低频水力振动器工作性能可靠 ,解堵效果明显 ,可以推广使用。