气雾射流动态传热实验研究

设计搭建了气雾射流动态传热实验装置,建立了二维非稳态导热反问题模型,研究了表面温度和表面热流密度的时间分布.结果表明在冷却过程中缸体穿越喷射区与淌水区历经了几个不同的换热阶段,温度曲线出现了明显的周期性的特点,成功的模拟了连铸二冷气雾冷却周期性换热的特征.     

U71Mn钢在氧气中高温脱碳实验研究

为了研究U71Mn重轨钢在氧气中的高温脱碳规律,对U71Mn重轨钢进行了氧气中950,1 050,1 150和1 250℃等4个不同温度条件下的恒温30,60,90,120 min的加热,通过金相法检测了上述条件下的脱碳层深度,在考虑碳扩散和氧化后,进行了脱碳动力学计算.结果表明:在氧气气氛下,U71Mn钢在950~1 150℃温度加热时,脱碳层深度随温度升高而逐渐增加,超过1 150℃以后,脱碳层深度逐渐减小,1 150℃时脱碳层深度最深.在950~1 150℃,碳原子的扩散长度与加热时间的平方根成线性关系,扩散激活能为87.41 kJ/mol.     

不同射流方式对钢板换热的影响研究

气雾冷却具有冷却范围大、冷却均匀等特点,对铸坯的最终质量也起到了关键性的作用.本文以实验室条件为基础,采用求解二维导热反问题计算方法,研究了竖直对称射流和倾斜非对称射流冷却过程下钢板由1 200℃冷却至100℃过程中的表面热流密度及表面温度的变化过程,对实际生产过程中连铸二次冷却的冷却工艺起到了一定的理论支持.     

平焰燃烧主要燃烧区冷态轴向速度场的PIV研究

针对单烧嘴湍流平焰燃烧冷态模型实验(1∶1),采用粒子激光成像测速(PIV)技术对烧嘴下方的主要燃烧速度场进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量=13.68时的速度场;速度场主要由回流区和贴附射流区组成;主要探讨了2个区域轴向速度的分布特性,为后续热态实验研究打下基础.     

平展流冷态湍流场的PIV测量

针对单烧嘴湍流预混平焰冷态实验模型,采用粒子激光测速(PIV)技术对烧嘴下方主要燃烧区的速度场(250mm×350mm)进行了测量,得出在旋流强度为1.76,空气量/煤气量为19.39下的速度场。速度场由回流区、附壁射流区和过渡区组成,同时进一步分析了三个区域内径向速度和轴向速度的变化规律。     

平展流燃烧器内湍流输运过程的数值模拟

采用任意拉格朗日一欧拉(ALE)框架下的有限体积法对平展流湍流输运特性进行了数值模拟研究。根据平展流特征对湍流模拟的κ-ε模型进行了修正，并对计算网格的生成进行了探讨，在此基础上分析了旋流强度对平展流输运特性的影响以及两个平行平展流间的相互作用。     

褐铁矿直接还原熔分制备珠铁研究

采用包头地区某褐铁矿粉和无烟煤粉为主要原料配制含碳球团,通过高温直接还原熔分制备珠铁。考察了配碳量、粒度、温度、保温时间对还原和熔分的影响。试验结果表明,温度和保温时间是直接还原和融分效果的主要影响因素。球团配碳量nC/nO=1.1,褐铁矿粉和煤粉粒度为小于0.048 mm(-320目)在1 370℃保温时间为5 min,所得产物还原率高,渣铁分离效果好,并且分离的渣能够自然粉化,有利于进一步筛分得到高品质的珠铁,产品可以作为炼钢原料。     

连续热镀锌工艺中锌锅内锌液温度分析

连续热镀锌工艺中锌液温度是一个主要的技术参数,它的高低直接影响生产质量的好坏.采用现场实验与热平衡计算相结合的研究方式,研究感应锌锅的热支出与热收入,系统分析感应器混频加热、带钢入锅温度等因素对锌锅内锌液温度的影响,为最佳浸镀时间的确定提供基顾数据,对提高镀锌板的质量具有一定的意义与价值.     

采用超导磁选从白云鄂博矿钾板岩中回收钾长石试验研究

我国长石资源丰富,但富矿资源少,可被直接开采利用的优质钾长石资源并不多,绝大部分需通过富集才能达到工业应用的标准。内蒙古白云鄂博矿床是世界闻名的 Fe-Nb-REO超大型矿床,钾板岩属于白云鄂博矿体上部围岩。在包头钢铁（集团）公司对该铁矿40余年的开采中,已剥离的富钾板岩作为废石在矿区大量堆存,总量超过3.0亿t,每年新增剥离富钾板岩达200万t,白云鄂博矿区钾板岩资源丰富,为提高白云鄂博矿物的综合利用,实现钾长石资源的可持续发展提出从白云鄂博矿钾板岩中回收钾长石。长石矿物常与其他杂质矿物共生,特别是其中的铁等少量杂质元素,影响钾长石精矿的品质和应用。针对内蒙古白云鄂博矿钾板岩,试验的主要目的是确定有效去除高铁钾板岩中铁矿物和云母等硅酸盐类含铁杂质的工艺流程。对白云鄂博高铁富钾板岩进行工艺矿物学分析,确定了“破碎-磨矿-永磁磁选-超导磁选”试验工艺流程,以K2O品位12.66%,Na2O品位为0.6%,TFe品位为5.55%的钾板岩为原矿,在磨矿粒度-0.074mm为92%的条件下,经永磁磁选,超导磁选试验最终得到K2O品位为15.53%,回收率为54.21%,TFe品位为0.55%的钾长石精矿,结果表明利用永磁＋超导磁选工艺可以实现从钾板岩中高效回收钾长石,工艺简单可行,为从白云鄂博矿钾板岩中回收钾长石探索新的途径。     

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。