210 tRH精炼过程的混匀特性

以某钢厂210tRH真空精炼装置为原型,根据相似原理建立1﹕4水模型,研究了吹气量、浸入深度、真空度以及气孔堵塞对混匀时间的影响。结果表明,RH混匀时间随着吹气量的增加而呈现减小的趋势;随着浸入深度的增加先减小后增大,并存在最佳浸入深度480 mm;随真空室压力的减小而减小;随着吹气孔堵塞个数的增加先减小后增加。利用粒子成像测速技术( particle image velocimetry,PIV)测量了RH精炼过程钢包内二维流场,与数值模拟结果对比,发现钢包内的流体运动主要是从下降管到上升管的循环流动以及下降管周围的回流运动,不活跃区主要集中在渣-钢界面以下浸渍管浸入深度范围内。     

RH真空室内气泡行为的研究

Ruhrstahl-Hereaeus (RH)上升管内的气液两相流是整个装置的重要动力源,并对钢液的流动、混匀及精炼过程有重要影响.上升管及真空室内的气液两相流决定了钢包内钢液的流动状态,为了研究真空室及上升管内气液两相流,通过1∶6的300t RH的物理模型模拟了RH上升管及真空室内气泡行为过程,并测量了RH循环流量的变化用于计算上升管内含气率以及气泡运动速度最终得到气泡在真空室内的停留时间,同时记录了气泡在真空室内的存在形式.气泡在真空室的存在形式的主要影响因素为提升气体流量,研究发现了气泡从规则独立的大气泡经历聚合长大,碰撞破碎成小气泡,最后变成小气泡和不规则大气泡共存的现象.液面高度达到80 mm之后,气泡在真空室内的停留时间达到一个平衡值,不再随真空室液面高度的增加而发生改变.当提升气体量达3000 L·min-1,气泡停留时间减小趋势弱,对应3000 L·min-1情况下,真空室内气泡开始聚合长大.研究认为对于300t RH的真空室液面高度应为80 mm,提升气体量应在3500 L·min-1左右,优化后,脱碳时间由原工艺的21.4 min缩短至现工艺的17.5 min.     

连铸结晶器液面波动的模拟

基于Ｆｒ－Ｗｅ相似特征数，通过相似比例为０．６的水模型实验，系统地研究了拉速、浸入深度、吹气量、水口直径和侧孔倾角对结晶器液面波动的影响。结果表明：结晶器液面波动是由于气泡的逸出，流股对液面的直接冲击和驻波综合作用造成的；结晶器液面波随吹气量的增加而增加而增大，拉速、浸入式水口的浸入深度、直径及侧孔倾角对液面波动的影响具有双重性。     

顶吹搅拌液相流体的水模实验与数值模拟分析

采用水模型和VOF数学模型对浸没式气体顶吹搅拌液相流体分别进行实验与数值模拟,分析在不同喷吹条件下气泡在液相中的形变、运动及液相流体的流场特性。结果表明,随着气流量和喷管浸入液面深度的增加,气-液混合区域分布范围逐渐扩大,液面波动更剧烈;气流量越大、喷管浸入液面越深、液相温度越高,气泡运动对液相流体内部的搅拌作用越强,流体内部扰动越剧烈,液相流场域中的流场速度越大,其中,当气流量为2.0m3/h、喷管浸入液面深度为340mm时,其液相流场速度最大值达到1.18m/s。     

RH精炼过程循环流量及夹杂去除的水模型研究

以某钢厂120tRH真空精炼炉为原型建立水模型,研究不同工艺参数对RH精炼过程钢液循环流量和夹杂去除率的影响。结果表明,钢液循环流量随着驱动气体流量、浸入深度、真空度、气孔数的增大而增大,随处理量的增大而减小,实验室循环流量最佳工艺参数为:气体流量2.8m3/h,浸入深度150mm,真空度3614Pa,气孔数12个;夹杂去除率随驱动气体流量、浸入深度、真空度和气孔数的变化均不是单调的,而是存在一个最佳值使夹杂去除率最高,实验室去除夹杂的合理工艺条件为:气体流量2.2m3/h,浸入深度125mm,真空度为3500Pa,气孔数8个。     

底吹条件对电弧炉熔池表面突起高度的影响

用３０ｔ底吹电弧炉１：７水模型探讨了底吹喷嘴孔数，孔径，气体搅拌功率及熔池深度对液面突起高度及上升速度的影响；得到了液面突起高度液体上升速度与气体搅拌功率的关系分别为：Δｈ＝０．３６１，Ｗ＾０．６６４，ｖＬ＝８４．１４４．Ｗ＾０．３３２，液面突起高度与气体搅拌功率及熔池深度的关系为：Δｈ＝０．８１５．Ｗ＾０．６６４．ｈ＾－０．６５９。     

RH真空精炼脱碳速率的物理模拟研究

以某钢厂210 t RH装置为研究对象,利用水力模型对现场生产过程进行物理模拟,研究驱动气体流量、顶吹气体流量、枪位、浸入深度和真空度对脱碳速率的影响.结果表明,随顶吹气体流量的增大,脱碳速率明显增大;随插入管浸入深度的增大,脱碳速率略有增大;随真空度的增大、枪位的减小,脱碳速率逐渐增大;驱动气体流量对脱碳速率的影响很小.真空度为3 616 Pa、枪位为40 mm、插入管浸入深度为125 mm、驱动气体流量为4.0 m3/h和顶吹气体流量为4.8 m3/h时,脱碳速率最大.     

150t RH精炼过程中环流量的水模拟研究

在几何相似比为1:4的水模型上研究了150t RH精炼装置内钢液的流态特性进行分析,着重考察了浸渍管内径、气泡行程、浸渍管插入深度、吹气量和吹气孔个数及分布对环流量的影响.研究表明,RH环流量随浸渍管内径增大而增大.延长气泡行程有利于发挥驱动作用,也有利于脱碳,但有极限值.150t RH精炼装置的合理插入深度应该控制在480 ～ 660mm.吹气量对环流量的影响比较大,存在饱和值,合理增加吹气孔数量和分布可以得到较大的环流量.     

顺序注射光度法测定水样中硝酸盐和亚硝酸盐

通过FIAlab-3500顺序注射仪与镉柱相连,采用格里斯试剂比色法测定样品中硝酸盐和亚硝酸盐。对显色剂的浓度、样品及显色剂的注入量、流速和停留时间等参数进行了优化。结果表明,硝酸盐和亚硝酸盐含氮质量浓度在0~10mg/L范围内呈良好线性关系,线性方程分别为y=0.231 7x-0.019 6(R2=0.999 1);y=0.250 0x-0.032 5(R2=0.999 2)。硝酸盐和亚硝酸盐的检出限分别为0.003 6mg/L和0.003 3mg/L,相对标准偏差分别为1.9%和1.3%,加标回收率为96%~105%。     

炼钢转炉顶吹气体射流对熔池的穿透行为

在转炉吹炼过程中顶吹气体射流冲击液面形成的冲击坑对于熔池的成渣速率和冶炼效率有较大影响,是冶炼过程中的重要动力学参数。以1/10氧气顶吹转炉为对象进行了水模型实验,研究了枪位、顶吹气量对射流穿透行为的影响;基于实验与理论分析,讨论了液相表面张力对穿透深度的影响机理;通过引入用于冲击坑形成的射流冲击动能利用指数,建立了更为精确的穿透深度分析模型。研究结果表明:穿透深度随枪位的降低、顶吹气量的增大而增大,冲击直径随枪位的提高而增大但受顶吹气量的影响较小;液相表面张力对穿透深度的影响随着表面张力的增大而加强,随着穿透深度的增大影响更为显著;能量利用指数随着枪位的提高而增大,并基于实验得到了其与枪位的定量关系。     

RP-HPLC法测定辽东楤木皂苷X的含量研究

采用RP-HPLC分析方法测定辽东槐木叶总皂苷中辽东楤木皂苷X含量.以Hypersil C18(250 mm×4.6 mm,5μm)色谱柱为吸附剂,V(乙腈):V(水)=3:7为流动相,测定了辽东楤木皂苷X.结果表明:进样量在2.5～6.5μg范围内辽东槐木皂苷X与其峰面积呈良好的线性关系,回归方程为y=170.098 x-33.40(r=0.999 4),平均加样回收率为97.61%.     

不同低温条件下吉富罗非鱼的耐受性研究

应用室内人工降温,以0.5 ℃/2 h的降温方法研究吉富罗非鱼的低温耐受能力,分析比较不同低温条件下吉富罗非鱼的昏迷情况和死亡情况,评价其低温耐受性.结果表明:在8、9、10和11 ℃持续低温胁迫下,吉富罗非鱼的昏迷温度在8.9～10.5℃,半数昏迷温度为9.6℃左右;从开始出现昏迷到全部死亡的经历时间分别为14.5、18.5、24.5和28.5 h;昏迷维持时间与累计死亡率呈显著的线性相关,分别为:y=-0.0489x2+1.4330x-9.5078(R2=0.9999)、y=-0.0136x2+0.5024x-3.6385(R2=0.9649)、y=0.0038x2-0.0461x-0.1344(R2=0.9843)和y=-0.0034x2+0.2443x-3.2131(R2=0.9945).吉富罗非鱼的耐受性与时间和温度密切相关,其中8℃组耐受时间最短,11℃组最长.     

金川河水BOD5与CODCr的关系

同步测定了金川河上不同河段河水的CODCr(x)与BOD5(y),通过回归分析,发现这两种数值之间存在着线性关系,即:y=0.668x-11.1     

新型坤净栓原味药中有效组分的测定

建立测定中药复方药新型坤净栓原味药柴胡和火绒草中各组分量的测定方法.采用高效液相色谱法.色谱柱为Hypersils C18(250 nm×4.6 nm),流动相为甲醇-水(梯度洗脱),流速为1.0 m L/min,检测波长分别为:210 nm和320 nm,柱温为25℃.柴胡皂苷a:y=161.27x+85.83,R2=0.999 2;柴胡皂苷d:y=450.89x-254.78,R2=0.999 1;咖啡酸:y=4 333.9x-357 880,R2=0.999 7;其质量浓度分别在2.0~20.0μg,1.0~10.0μg线性范围内与各自峰面积积分值呈良好的线性关系;精密度、重复性、稳定性试验的RSD值分别为1.30%,1.22%,1.87%;平均加样回收率分别为98.30%,98.37%,97.65%,RSD值分别为2.39%,2.02%,3.42%(n=5).该方法简便、灵敏、准确,可为新型坤净栓的质量控制提供依据.     

超声波钢包精炼冷态模拟

以某钢厂180 t钢包为原型,进行超声波改善钢包熔池搅拌效果的冷态模拟实验。通过记录pH计示数变化研究底吹气体搅拌均混时间及超声波搅拌均混时间。实验结果表明,在底吹空气水模实验中,当吹气位置在距离中心为0.33R,流量为0.1 m3/h时,底吹气体搅拌所需的均混时间最短为50 s;超声波水模实验中,当波源伸入钢包的中心液面下25 cm处,输出功率1.8 kW,均混时间最短为35 s;在超声波和底吹气体联合实验中,当吹气位置在距离中心为0.33R,流量为0.1 m3/h,波源伸入钢包的中心液面下25 cm处,输出功率1.8 kW时,均混时间最短为48 s;可以看出超声波可明显缩短钢包均混时间,改善钢包精炼动力学条件。     

侧底复吹RH真空精炼脱碳过程研究

基于RH内流场,结合冶金反应热力学及动力学,通过建立数学模型研究了侧底复吹RH真空脱碳过程.数值结果表明计算结果与试验结果符合良好.在总吹气量相同条件下,侧底复吹RH前20 min的脱碳速率高于传统RH的脱碳速率.对于传统RH脱碳,前3 s以熔池内CO本体脱碳为主,3~1 000 s以氩气泡表面脱碳为主;对于侧底复吹RH脱碳,前1 000s以氩气泡表面脱碳为主,并且氩气泡表面脱碳速率约为熔池内CO本体脱碳速率的两倍;提高RH处理后期的脱碳速率可提高超低碳钢生产效率.     

超声波钢包精炼冷态模拟

以某钢厂180 t钢包为原型,进行超声波改善钢包熔池搅拌效果的冷态模拟实验.通过记录pH计示数变化研究底吹气体搅拌均混时间及超声波搅拌均混时间.实验结果表明,在底吹空气水模实验中,当吹气位置在距离中心为0.33R,流量为0.1m3/h时,底吹气体搅拌所需的均混时间最短为50 s;超声波水模实验中,当波源伸入钢包的中心液面下25 cm处,输出功率1.8 kW,均混时间最短为35 s;在超声波和底吹气体联合实验中,当吹气位置在距离中心为0.33R,流量为0.1 m3/h,波源伸入钢包的中心液面下25 cm处,输出功率1.8 kW时,均混时间最短为48 s;可以看出超声波可明显缩短钢包均混时间,改善钢包精炼动力学条件.     

腌韭菜根中五种腐败菌菌液OD值与其活菌数相关性研究

为确定从腌韭菜根中获得的土扬芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、莴苣不动杆菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌五种腐败菌的菌液OD值与活菌数之间的线性关系,从而建立一种能快速获得菌悬液活菌浓度的方法.采用比浊法测定不同浓度菌液的OD600值,并通过平板计数法测得各菌液活菌数,比较二者之间的相关性,建立标准曲线.结果表明,腌韭菜根中五种腐败菌菌液的活菌数与OD600值呈直线线性相关,其线性方程为:土扬芽孢杆菌:y=25.81x+3.25,R2=0.9842;巨大芽孢杆菌:y=16.63x+2.64,R2=0.9357;莴苣不动杆菌:y=16.16x-0.0035,R2=0.9268;解淀粉芽孢杆菌:y=7.25x+0.30,R2=0.9926;蜡样芽孢杆菌:y=40.31x+0.83,R2=0.9890.该研究结果可为五种腐败菌菌液中活菌数量的测定提供依据.     

鳄蜥日活动起始时间与天亮、日出时间的关系

受光照或内源性激素变化的影响，生物的一些生理现象和行为会呈现昼夜性的波动。为深入了解环境的光周期如何影响鳄蜥的日活动起始时间，于广西大桂山鳄蜥国家级自然保护区开展鳄蜥苏醒睁眼时间及苏醒后初次活动时间与天亮、日出时间的关系研究。结果表明：1)鳄蜥苏醒睁眼在日出前完成，且睁眼时间与天亮时间(y=1.098 6x-0.070 0,R²=0.029 5;P=0.168)、日出时间呈线性关系(y=1.202 6x-0.491 1,R²=0.029 4;P=0.169),但相关性皆为不显著；2)鳄蜥苏醒睁眼时间与初次活动时间呈显著正相关(y=0.992 1x+0.115 1,R²=0.958 5;P<0.001);3)降水(有雨无雨)对鳄蜥睁眼时间、初次活动时间无影响(睁眼时间：F=2.033,P=0.159;活动时间：F=3.353,P=0.072)。     

钢液炉外精炼的基本理论和初步实践

本文介绍了我国自行设计和制造的第一台真空脱气、电磁搅拌和电弧加热多功能的炉外精炼炉。结合工艺讨论了炉外精炼过程中的几个理论问题:关于真空下碳脱氧的问题;关于搅拌和去除夹杂的关系问题;关于精炼过程中加热的必要性问题。通过在北京钢厂精炼炉上百余炉的实验数据证明,炉外精炼对改善钢的质量、提高钢的产量和降低钢的成本等方面具有明显的效果。