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第十届全国冶金反应工程学学术会议

召开年：2005
召开地：江西赣州
出版时间： 2005-11-17

主办单位：中国金属学会;江西理工大学

会议文集：过程工程学报

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1.高炉无钟炉顶布料模拟实验与应用
- 张雪松;张建良;宋建成;翟丹;朱俊虹
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文对无料钟布料公式进行修正,得到修正公式n={l20cos2β+2locosβLx+[1+(4π2ωl20/C21)L2x]}1/2-0.38.运用1:7模拟试验装置模拟南钢1号高炉布料规律.提出适合南钢1号高炉的布料制度C32C30C30C28.针对南钢亏料线及中心不活跃炉况计算出不同亏料线深度时溜槽角度的变化及中心加焦制度方案,中心加焦时α大约为17°.
2.高拉速连铸结晶器非正弦振动波形
- 孟祥宁;朱苗勇
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：连铸结晶器非正弦振动是保证铸坯质量前提下提高拉速的有效手段,本研究采用分段函数法构造出具有最佳振动模式特点的结晶器非正弦振动波形,给出了其解析表达式,并在此基础上确定了振动工艺参数,最后分析了波形的动力学特性.研究表明,该波形适于实际应用,其参数确定方法为指导连铸生产提供了依据.
3.漩流中间包物理和数值模拟
- 侯勤福;王焕洋;岳强;邹宗树
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：通过漩流中间包物理模型实验和数值模拟,考察了漩流室直径、高度和入口流量对漩流室内和整个中间包内流体流动的影响,得到了中间包的流动状态及浓度变化趋势和漩流室内旋转速度的分布规律,并对漩流中间包内夹杂物的运动进行了分析.结果表明,数值模拟结果和物理模拟实验结果一致.由于漩流室加入而产生的旋转运动速度与电磁离心中间包可比.研究结果可作为实际漩流中间包优化设计的基础依据.
4.电渣熔铸过程渣池电场温度场的ANSYS有限元分析
- 王安国;张廷安;豆志河
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：采用三维SOLID69热电耦合单元对电渣熔铸渣池进行了ANSYS热电场有限元模拟,建立了电渣熔铸渣池热电场数学模型,定义了以自耗电极、渣池、渣壳为对象的计算区域.选用Langrange插值函数,研究发现渣池存在两个区域:一个是温度很高、电流密度很大且分布很不均匀的小区域,位于自耗电极端部附近,为高热源区,另一是电流密度小且分布几乎均匀的大区域,为低热源区.
5.液态高炉渣热量的回收利用途径和问题
- 佐祥均;陈登福;温良英;董凌燕;邱贵宝
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：钢铁冶金行业生产会产生大量的高炉渣.高炉渣由于自身温度比较高,含热量丰富,对能源工业来说是一种很好的二次资源.世界上已有一些国家对高炉渣热量的回收利用进行了一定的研究,而国内在这方面的研究进行得却很少.本综述详尽地介绍了近几年国内外对高炉渣热量回收利用的情况,在此基础上阐述了高炉渣热回收技术需要解决的关键问题和发展趋势.
6.铝电解用NiFe2O4-Cu金属陶瓷阳极的初步研究
- 秦庆伟;中南大学冶金学院;张刚;赖延清;贺跃辉;刘业翔
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：采用粉末冶金技术制备了NiFe2O4-Cu金属陶瓷惰性阳极,并对其导电性能和腐蚀行为进行了初步研究.研究发现,金属Cu与NiFe2O4陶瓷润湿性差,难以实现致密化,在升温过程中,过低的表观密度能导致金属铜氧化,降低导电性能.在电解过程中,金属铜的耐蚀性好,但存在聚结现象,可能会导致电流分布不均匀,同时陶瓷基体发生非协同溶解.
7.氧化金矿石强化氰化浸出实验研究
- 罗仙平;熊淑华;谢明辉;江乐勇
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：针对某氧化金矿石的特性,提出采用过氧化钙强化氰化浸出工艺进行处理,实验结果表明,金的浸出率可达89.37﹪～92.41﹪,在浸出过程中加入活性炭,金的浸出率可达95.19﹪～98.73﹪,银的浸出率可达42.94﹪～48.12﹪.
8.一种基于壅塞原理的多路气粉两相流等流量控制方法
- 王晓鸣;李强;谭胜名;邹宗树;沈峰满;余艾冰
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：在诸如高炉喷吹煤粉等粉状物料气力输送的场合,常有将粉料经过多条不同长度和布置的路径,按相同的质量流量连续输送到多个目的地的工艺要求.本研究将纯气流的壅塞现象推广到气粉两相流中,对基于气粉两相流壅塞原理的多路气粉两相流等流量控制方法进行了实验验证.实验结果表明,若在各支管路入口之前加入一组具有相同尺寸的壅塞喷管,并满足相应的压力条件时,可使流过各壅塞喷管的多路气粉两相流的速度在其喉口处同时达到音速,且该速度不会因后续管路的长短和布置而改变,进而可以起到均衡流经各支管路的气粉两相流质量流量的作用.通过对发生壅塞现象时,煤粉的质量流量和进口压强的关系以及临界压强比等参数的实验确定,给出了壅塞喷管的选择依据和使用条件.
9.超薄板坯水平连铸电磁搅拌的模拟实验
- 李伟轩;李秋玲;邓康;任忠鸣;钟云波
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：为解决超薄薄板坯(厚度10～20mm)水平连铸生产中常见铸坯宏观偏析、疏松和夹杂等凝固缺陷问题,进行了基于静磁场和直流电场耦合作用的薄板坯水平连铸结晶器电磁搅拌模拟实验.结果表明,采用静磁场和直流电场耦合的方式,可使薄板坯水平连铸结晶器中液态金属形成强烈的电磁搅拌.探讨了该电磁搅拌的磁场设置与电流分布,搅拌金属的流态和流速,及其与输入电流的关系等,为工业试验和优化连铸工艺建立了基础.
10.电脉冲处理钢液改善铸坯凝固组织的工业化试验
- 李平;关勇;唐雪峰;王阿鼎;丁丽华
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：在鞍钢工业生产中利用电脉冲孕育处理技术,开展了改善和细化连铸坯凝固组织的探索性工业化试验研究.对方坯和板坯的浇注过程进行电脉冲处理的结果表明,连铸坯的凝固组织明显细化,与未经电脉冲处理的连铸坯相比,连铸坯的柱状晶低倍形态由粗长的凝固组织变成细短的凝固组织,柱状晶的长度明显缩短,连铸坯的中心等轴晶区扩大,可减少连铸坯的内部质量缺陷.
11.真空循环精炼过程中钢液流动的数学模拟:模型的应用及结果
- 魏季和;胡汉涛
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文应用提出的RH真空循环精炼过程中钢液流动的三维数学模型,分别计算了90tRH装置及线尺寸为其1/5的水模型装置内流体的流场和上升管内液相的含气率等.结果表明,该模型能相当精确地模拟整个RH装置内钢液的流场.除靠近钢包内钢液表面和两插入管间的区域外,精炼过程中液体混合相当充分,但在下降液流与其周围液体间存在一典型的液-液两相流界面层,钢包内的钢液并不处于完全混合状态.吹入的提升气体主要在上升管壁附近上升,在实际RH装置的条件下更为显著,相应的流态接近于环状流;计算得的模型装置环流量与实测结果很吻.
12.铁闪锌矿人工合成及浸出过程的热力学
- 徐志峰;江西理工大学材料与化学工程学院;邱定蕃;王海北
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文经实验确定了合成铁闪锌矿的较优工艺并得到了高纯度的铁闪锌矿.采用DSC法测定了铁闪锌矿热容.在热力学计算基础上绘制了不同铁含量及不同温度条件下铁闪锌矿-H2O系Eh-pH图,并对铁闪锌矿酸浸过程进行了热力学分析.结果发现:随着闪锌矿中置换铁量的增大,铁闪锌矿的热力学稳定区不断缩小,其酸溶反应以及直接氧化溶出过程都趋于容易进行;温度对铁闪锌矿酸溶生成H2S的反应基本没有影响,但随着温度升高,铁闪锌矿氧化生成S0的过程趋于容易进行;在铁闪锌矿氧化浸出过程中,Fe2+是不稳定的产物,而且在298,388和423K条件下,铁闪锌矿不能直接氧化生成HSO4-或SO42-,S0才是最稳定的氧化形态.
13.高炉下部的液泛和流态化
- 熊玮;毕学工;周国凡;张寿荣;傅连春;邹祖桥
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：为了阐明高炉下部是否会发生液泛,模拟高炉滴落带的流动条件进行了气液两相逆流的流体力学实验.将Sherwood液泛图纵坐标的液泛因子乘以密度校正系数解决了密度对液泛速度的影响,并提出了新的液泛图和关联式.新关联方法与实验数据吻合很好.通过比较流化速度和液泛速度大小,提出了在一定流动条件下用来区分液泛和流态化的简图.结果表明,高炉滴落区发生渣的液泛,而不是焦炭床的流态化.
14.钢铁工业二次能源产生量分析
- 陈丽云;张春霞;许海川;胡长庆;张旭孝
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：二次能源的有效利用对钢铁工业能耗的降低有重要的影响.从热力学第一定律的角度分析了钢铁工业各工序二次能源的产生及利用情况,得出了二次能源的理论产生量为487.18kgce/t钢,其中各种煤气所占的比例最高,达到59.35﹪.而在现有技术条件下二次能源的回收比例为72.6﹪.通过比较不同情况下二次能源的产生量及实际可回收量,为各工序二次能源利用的潜力分析提供依据.
15.炼钢电弧炉炉尘处理工艺进展
- 朱诚意;李光强;秦庆伟
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：综合介绍了炼钢电弧炉炉尘处理的三类工艺-火法处理、湿法处理和联合处理工艺.介绍了火法处理中的威尔兹工艺、转底炉、竖炉处理工艺和湿法处理中的ZINCEX,EZINEX及MRT(HST)工艺的原理、特点及处理效果.比较不同处理工艺的处理效果可知,采用先火法处理使铁与锌、铅、镉分离并将铁分离后进行处理获得直接还原铁,然后采用氯化浸出进一步将锌与铅、镉等分离并回收有价金属是值得推广的炼钢电弧炉炉尘处理工艺.
16.AOD不锈钢精炼过程中氮的动力学模型及应用
- 陈建斌;陈兆平;姜周华;黄宗泽
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：根据氮的热力学和动力学原理,本文提出了一个AOD精炼不锈钢过程中脱氮和增氮过程的动力学数学模型.结合有关120tAOD精炼不锈钢过程中,在风口吹气和顶吹氧气的氧化精炼及还原精炼整个过程中C,Cr,Mn,Si的速率、热量及质量衡算的数学模型,将模型应用于120tAOD精炼不锈钢的实际生产过程,计算结果和生产实测值吻合良好.还考察了不同的吹炼模式的影响,得出对于宝钢120tAOD炉采用以氮代氩模式,各期O2:N2比为6:1,6:1,3:1,1:1,3:11(模式Ⅱ)时可提高脱碳速率,同时钢中氮最低,而铬和氧的变化与其他模式基本相同.
17.连铸板坯二次冷却动态模型
- 李宏亮;陈登福;佐祥均
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文将连铸二冷动态模型分成实时传热数学模型和动态喷水控制两部分进行描述.连铸二冷区每段传热系数与实际参数间的函数是在线模拟钢液凝固传热过程的关键,总结了几种常用的函数关系;对于动态喷水控制,也提出了几种可供选择的方法.最后对二次冷却动态模型的发展进行了阐述.
18.板坯连铸结晶器内钢液流动特征的模拟
- 魏雪晴;林纲;黄筠;李士琦;王立新;张铁根;王贺利
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文研究了板坯连铸工艺参数对结晶器三维流场的影响.考察的工艺参数包括浸入深度、水口倾角和水口结构形状,考察指标为内部流场以及冲击深度和表面湍动能.利用CFX软件采用数值计算方法进行了实验模拟研究.模拟研究结果表明,水口浸入深度增加,熔池表面附近向上运动的回流区加大;水口倾角增大,上部回流区变大,下部回流中心下移;浸入深度增加,则冲击深度增加;水口倾角增大,冲击深度减小.浸入深度增加,表面湍动能减小;水口倾角增大,表面湍动能增大.本研究与实际工艺研究是相辅相成的,为工艺技术研究提供了一种灵活、方便、高精度的辅助工具.
19.钢铁冶金工程高温余热的热化学回收
- 李宏;曲英
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：钢铁生产是高温作业.为达到可持续发展的要求,应在物料方面实行再循环,尽力实现废弃物"零排放",在能源方面尽可能减少能量消耗.热化学法回收冶金生产过程的余热,有可能实现能量转化过程熵的梯次递增原则,减少火用损失,达到能量利用的高效率.此外,把余热热能转化为化学能,有利于远距离输送,改善国民经济的工业生态链.本文对冶金生产余热的热化学回收进行了初步探讨.
20.高炉-转炉区段工艺技术界面模式发展综论
- 郦秀萍;张春霞;张旭孝;蔡九菊
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：应用冶金流程工程学理论,给出了高炉-转炉区段工艺技术界面的定义.基于文献及对国内外各冶金企业流程的调研分析,给出了工艺技术界面模式的种类.从不同界面模式运行时间和能源消耗的角度分析了高炉-转炉区段工艺技术界面模式的优劣,表明高炉-转炉区段工艺技术界面模式向更有利于缩短时间、减小能耗和环境负荷的方向发展.
21.高能球磨制备430L不锈钢纳米晶粉末
- 何航;倪红卫;李光强;刘静;赵惠忠
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：采用XRD、MS2000粒度分析仪和SEM对430L粉末在高能球磨中的晶粒尺寸、粒度和形貌演变进行了研究.结果表明:高能球磨可制备430L纳米晶粉末,球料比一定,随着球磨时间的延长,晶粒尺寸逐渐减小,且球磨初期,晶粒尺寸减小最快,其后延长球磨时间,晶粒尺寸缓慢减小;在高能球磨中,冷焊、断裂和加工硬化现象始终存在;430L粉末粒度的演变依次经历了快速增大、快速减小、基本保持不变和缓慢减小四个阶段.初步确定了制备430L纳米晶粉末的合理球磨时间约为20～30h.
22.渣金间外加直流电场无污染脱氧
- 李建朝;张捷宇;上海大学材料学院;鲁雄刚;周国治;周卫光;梁新腾
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文采用一种新的无污染脱氧方法-渣金间外加直流电场脱氧法,通过在钢液与Al2O3-CaO-MgO熔渣体系问施加稳定的直流电场,进行了钢液的脱氧实验.实验过程在钼丝炉中完成,控制实验温度为1550℃,外加稳定电流2A时,50min后,钢样的全氧含量从1.25×10-4降至3.58×10-5;外加稳定电压2V时,40min后,钢样的全氧含量从1.475×10-4降到了2.23×10-5.实验结果表明,采用此方法对钢液中的溶解氧具有良好的脱除效果.
23.含镁脱氧剂对板材夹杂物的脱除作用
- 张祥艳;李晶;白连臣;陈礼彬
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文研究了Fe-Mg-Al脱氧剂脱氧对SS400薄板坯脱氧及钢中非金属夹杂物脱除作用的影响.结果表明,Fe-Mg-Al脱氧与Fe-Al脱氧相比,总氧量有所降低,夹杂物数量减少,硅酸盐类夹杂物级别降低,板材强度提高.
24.金属熔池中浸入式侧吹射流行为
- 萧泽强;詹树华
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文利用水模型和数学模型研究了金属熔池中浸入式侧吹射流的行为和混合效率.讨论了Themelis和Brimacombe等人研究结果的分歧,指出金属熔池中侧吹气体射流的结构受气泡生成的影响,射流轨迹不符合Szekely计算方法得出的规律.
25.超声波对钢水凝固组织的影响
- 王建军;李强;周俐;金友林;常立忠
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：利用超声波对Q235钢和不锈钢凝固过程进行处理,实验结果显示:凝固过程中通入超声波能够明显地影响钢水的凝固过程,可得到细小的等轴晶铸态组织;实验发现超声波对不同的钢种作用不完全相同,对Q235钢超声波功率大于150W,凝固组织的细化效果较好,而对不锈钢则需大于300W。本研究对超声波在钢铁凝固过程中细化晶粒、改善凝固组织上的应用有一定指导意义。
26.真空循环精炼过程中钢液流动的数学模拟:流动的数学模型
- 魏季和;胡汉涛
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：考虑到RH过程的物理特性,特别是上升管内气液两相流的行为和两相间的动量传输,建立了该精炼过程中整个装置内钢液流动的三维数学模型.在该模型中,将钢包,插入管和真空室视为一个整体,基于双流体模型处理和描述了气液两相流,并采用了特殊修正的k-ε双方程模型.给出了该模型的有关细节.
27.方坯连铸高效化二冷技术
- 陈登福;董凌燕;孙跃;温良英;梁新亮;罗敏;刘远岩
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本文建立了方坯高效连铸二冷数学模型,提出了喷嘴有效喷淋系数和二冷有效比水量的概念.依据二冷均匀冷却的思想,重新设计并优化了二冷喷淋结构和喷嘴的布置,增加了一个二冷喷淋段.提出了新的二冷水模型,即Qi=a+bv+cv2=d(△T-30)+F;二冷各段的喷水量与拉速、浇铸温度、钢水成分和二冷水温相关.实践证明,经优化后的二冷结构和二冷水模型合理,拉速大幅度提高,150×150mm2断面的最高拉速达3.8～4.0m/min;铸坯质量明显改善,产量显著提高,经济效益显著.
28.搅拌槽内三维流场的LDV测量
- 王波;北京科技大学冶金与生态工程学院;张捷宇;上海大学材料学院;安胜利;北京科技大学冶金与生态工程学院;赵顺利;贺友多
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：利用三维激光多普勒测速系统(3D-LDV)对搅拌槽内流场进行了湍流测量和流场分析,同时对测量系统和测量原理进行了介绍,给出了在偏心搅拌和中心搅拌时搅拌槽内的时均速度场分布和湍流度等实验结果.这些结果为搅拌槽的设计和放大提供了很有价值的实验依据.
29.萃取色层技术分离提纯稀土的现状与展望
- 廖春发;江西理工大学材料与化学工程学院;聂华平;焦芸芬;梁勇
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：本综述简要介绍了萃取色层分离技术要点,对国内外萃取色层技术分离提纯稀土的现状和发展情况进行了综述和分析,提出了萃取色层技术分离提纯稀土所面对的关键技术问题和展望.迄今用于稀土元素分离的萃淋树脂所含的萃取剂主要为酸性含磷萃取剂,包括P507,P204,5709等,制约其工业化应用的主要原因是淋洗酸浓度过高、且需采用梯度淋洗.Cyanex272萃淋树脂是分离稀土的发展方向.结论指出,应加强萃淋树脂对金属萃取饱和容量的提高、减少萃取剂损失及加强传质数学模型等基础课题的研究,为工业应用提供理论依据.预计萃淋树脂技术将会在稀土元素的分离中得到实际广泛的应用.
30.功能梯度材料制备方法的研究进展
- 李运刚;何小凤
- 《第十届全国冶金反应工程学学术会议》 | 2005年
摘要：功能梯度材料作为一种新型的复合材料,因其优异性能得以广泛应用.本文回顾了功能梯度材料的发展历史,综述了功能梯度材料的制备方法,其中包括粉末冶金法、等离子喷涂技术、电沉积法以及气相沉积法等,并提出了今后功能梯度材料的研究重点.