磁场对含CaO铁氧化物还原的影响

以分析纯Fe_2O_3和Fe_2O_3掺杂2.5%CaO (质量分数) 2种体系为研究对象,在1073 K、75%CO+25%CO_2(体积分数)气氛中进行有磁和无磁条件下的等温还原实验,研究了磁场作用下CaO对铁氧化物还原的影响。结果表明:磁场加快了铁氧化物还原生成金属Fe的反应速率,反应过程中相组成未发生变化;磁场促进了Ca元素在Fe_2O_3+2.5%CaO体系内的扩散,还原样品呈疏松多孔状。通过热力学计算可知,磁场降低了Fe_2O_3还原和CaFe_5O_7相分解反应的Gibbs自由能,提高了反应平衡常数,使铁氧化物的还原和中间相CaFe_5O_7的分解反应更容易进行。     

氧气顶吹转炉冶炼初期二次燃烧流场速度分布规律

采用先进的速度测试手段(PIV)测量了氧气顶吹转炉初期冷态二次燃烧二维流场,发现了在氧射流两侧形成两个强回流区.分析了不同截面上二次氧射流速度的分布特点及射流两侧回流区的速度分布规律.     

板坯连铸结晶器水模内气泡的速度分布规律

采用粒子图像测速仪(PIV)测量了板坯结晶器水模内气泡的速度分布。结果表明,结晶器内气泡的运动分为33个区域,即射流区、上回流区和下回流区,其速度在3个区域内依次减小。在上回流区从窄边至水口附近,气泡的轴向速度先减小后增加,径向速度先增加后减小。在下回流区,随着与射流流股距离的增加,气泡的负向速度逐渐减小,正向速度逐渐增加,形成一个明显的回流区;对于同一截面,气泡的径向速度变化比较平缓。     

稳恒磁场下白云鄂博矿形貌变化及热分解分析

研究了稳恒磁场条件下焙烧对矿物分解的影响,在焙烧温度950℃、磁感应强度1.02 T时,对白云鄂博贫铁矿进行非碳热还原条件下的直接焙烧实验,采用TG-DSC、XRD、SEM-EDS等手段,分析矿物失重率、矿相转变、显微形貌变化,揭示了磁场作用下稀土矿物、脉石矿物、铁矿物的矿相演变规律。结果表明,相较于无磁条件,施加稳恒磁场后,氟碳铈矿分解所需时间缩短近20 min,分解率极低的独居石在焙烧60 min后几乎完全分解;磁场可以促进脉石矿物的分解转变,使无磁条件下无法发生分解的钠辉石发生大量分解,同时加快碱金属离子迁移速度、促进与铁橄榄石中Fe²⁺的置换。     

异钢种连浇过程的水模研究

通过1∶3水力学模型,对包钢宽厚板异钢种连浇过程进行模拟,研究不同拉速和中间包余钢量等条件下沿铸坯长度方向的无量纲浓度曲线变化.结果表明,中间包余钢量比拉速对交接部铸坯长度的影响更显著.     

氧气顶吹转炉冶炼初期二次燃烧气相场的实验研究

应用相似模化理论,对泡沫渣生成之前氧气顶吹转炉二次燃烧气相场进行了实验模拟,并采用粒子图像测速技术(PIV)测量其二维流场,发现在氧射流两侧形成2个强回流区.同一截面上,内侧回流区速度沿径向距离逐渐减小,在靠近氧射流流股内侧速度最小;外侧回流区负速度沿径向距离逐渐减小,正速度沿径向距离逐渐增大.不同截面上,距离二次氧孔越远,内侧回流区速度越平缓;外侧回流区,正速度越大,上升炉气越多.     

PIV用于板坯连铸结晶器流场的实验研究

将粒子图像测速技术应用于板坯连铸结晶器内流场研究.结合1550mm×160 mm板坯结晶器内腔尺寸,采用1:0.5水模型进行实验,研究了拉速、浸入深度、水口倾角等参数对结晶器流场的影响.结果表明,结晶器液面波动、流股对结晶器窄面的冲击及同流区涡心位置与以上3种参数直接相关.随着拉速增加,结晶器内的流速随之增大,液面波动明显,上下部回流区延伸范围增加,涡心位置下移:采用较大的水口浸入深度和水口倾角,射流在结晶器窄面的冲击位置下移,可以有效稳定液面,避免卷渣.     

板坯连铸机内钢液流动和夹杂物行为

采用数值模拟方法研究了板坯连铸机内钢液流动和夹杂物传输行为。数值结果表明，由于夹杂物的上浮速度远小于钢液流速，因此钢水的流动直接影响着结晶器内夹杂物分布。夹杂物具有与钢液流场相似的上下两个回流区的结构；在液面处，大粒径夹杂物的浓度较大；在窄面处，小粒径夹杂物的浓度较大。     

稳恒磁场对Fe形核生长取向的影响

采用边—边匹配计算模型和电子背散射衍射(EBSD)技术,从晶体结构变化的角度研究了磁场Fe形核生长取向的影响。研究表明,无论有无磁场,在Fe_xO→Fe转变过程,浮氏体与α-Fe的最优位向关系是[010]//[110](200)//(110),在浮氏体的{100}晶面优先析出α-Fe。B=1 T稳恒磁场没有改变α-Fe在浮氏体表面的形核位置,但对α-Fe的生长取向产生了影响,使其由100方向优先生长逐渐向100、101和111方向偏转。     

热浸镀锌锌锅中锌液流动的数值模拟

根据包钢薄板厂热镀锌锅的结构和操作工艺参数,采用Fluent软件,建立了热镀锌锅的三维模型,在不考虑锌锅锅壁与锅底的厚度和炉鼻以及气刀对锌液流动影响的情况下,对热镀锌锅内锌液的流动进行了计算。模拟结果表明：钢带拉速是锌液运动的主动力,宏观上锌液的速度正比于钢带拉速;钢带宽度影响着锌锅内漩涡的大小和位置,进而影响着锌液的整体流动状态;感应加热器的功率变化只对其附近区域锌液的流动有影响。