取向硅钢脱碳过程的数值模拟分析

通过对硅钢钢带表面的脱碳反应动力学和碳在钢带内部扩散机理的研究,建立取向硅钢脱碳过程的数学模型,模拟分析脱碳气氛、退火温度、钢带的初始碳含量和厚度等因素对脱碳过程的影响,并与试验结果进行对比分析。结果表明,所建模型是可靠的;气氛中的水氢比过高会引起钢带表面过氧化而阻碍脱碳;钢带初始碳含量只在脱碳初期对脱碳过程有所影响;钢带中心部位的碳向外表面的扩散是影响脱碳过程的重要环节;提高退火温度并适当降低露点有利于加快取向硅钢钢带脱碳过程的进行。     

微波加热高碳铬铁粉固相脱碳动力学

采用微波加热对高碳铬铁粉固相脱碳进行了动力学研究.以碳酸钙粉为固体脱碳剂,按高碳铬铁粉中碳与碳酸钙粉完全分解后产生的CO2的摩尔比为1︰1和1︰1.4混合,在微波场中对内配碳酸钙高碳铬铁粉加热到不同温度并保温脱碳一定时间,测定其碳含量并计算固相脱碳反应的表观活化能.实验表明:提高内配碳酸钙的比例,物料的脱碳率会相应提高,但混合物料的微波加热升温速率会变小;对于脱碳摩尔比相同的物料,随着脱碳温度的提高和保温时间的延长,物料的脱碳率随之提高.当1200℃保温脱碳60 min时,两种脱碳摩尔比下物料脱碳效果最好,脱碳率分别为65.56%和82.96%.微波场能促进高碳铬铁粉中碳的活化扩散和CO2的吸附扩散.微波加热内配碳酸钙高碳铬铁粉固相脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应的表观活化能为68.43 kJ·mol 1.     

活性污泥的热处理及其发酵产氢特性

为消除发酵生物制氢系统接种污泥中的耗氢菌,加速系统的启动进程并提高产氢效能,以易得的城市污水处理厂的好氧活性污泥为对象.通过间歇发酵试验,探讨了经65℃、80℃、95℃、110℃处理后的污泥的产氢特性.葡萄糖间歇发酵试验证明,在初始pH 7.0、葡萄糖浓度10 000 mg/L、污泥接种量2 g MLVSS/L(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids,MLVSS,混合液挥发性悬浮固体浓度)等条件下,由热处理后的活性污泥构建的发酵系统,其产氢量均大于未经处理的活性污泥反应系统.其中,经65℃处理过的活性污泥具有更高的发酵产氢性能,在72 h的发酵过程中,其累积产氢量为92.53 mL,活性污泥的比产氢率为8.36 mmolH2/gMLVSS,葡萄糖的氯气转化率达到1.08 mol/mol.处理温度不同,活性污泥发酵葡萄糖的液相末端产物也存在差异,经65℃和80℃处理过的活性污泥,末端发酵产物以丁酸和乙酸为主;经95℃和110℃处理过的活性污泥,则表现为混合酸发酵.活性污泥的热处理,对其中的同型产乙酸菌无抑制作用.     

微波加热内配碳酸钙高碳锰铁粉固相脱碳试验研究

以碳酸钙为脱碳剂,采用微波加热进行高碳锰铁粉固相脱碳,可避免高温下金属锰的蒸发,实现高碳锰铁粉快速固相脱碳。试验结果表明,内配碳酸钙高碳锰铁粉在微波加热场中进行固相脱碳,脱碳物料的碳含量随脱碳温度的升高、保温时间的延长、配碳比的增加而降低。高碳锰铁粉在微波加热场中固相脱碳物料的XRD物相分析结果表明,脱碳物料的氧化程度随脱碳温度升高而加剧。综合考虑,适宜的脱碳条件为:脱碳温度1 000℃,脱碳时间为60min。内配碳酸钙高碳锰铁粉在微波加热场中和常规加热场中分别加热到900,1 000,1 100,1 200℃并保温脱碳60min,微波加热场中脱碳率分别为76.69%,82.90%,84.11%,85.75%,远高于常规加热场的脱碳率(34.14%,48.28%,49.66%,63.03%),微波加热能增强碳的扩散能力,显著提高了脱碳效率。     

再生WC-Co粉与混合稀土制备YG8硬质合金存在的脱碳问题研究

以再生WC粉混合制备YG8为研究对象,通过对合金性能和组织进行检测,结果发现,稀土的添加并没有抑制脱碳现象的生成,相反在一定程度上还加剧了碳的脱除。此外,与原生WC粉末制备的硬质合金相比,再生粉末制备的硬质合金,合金样品组织中出现更为明显的脱碳现象,这主要归因于再生粉末本身晶粒尺寸分布不均,杂质含量偏高等缺点,使粉末在球磨过程中易吸附有害气体,并出现更多的孔隙、空洞等缺陷,为碳的氧化或扩散提供动力。     

延迟焦化加热炉炉管焦组成与成因分析

采用机械清焦方法,获取某焦化炉在2个不同清焦周期的炉管焦样品,对炉管焦的元素组成、灰分及其金属质量分数进行分析。结果表明:与石油焦相比,炉管焦具有更高的缩合深度,所采集的炉管焦氢碳原子比为0.29～0.32,同装置石油焦氢碳比为0.51;炉管焦硫质量分数达12.3%～13.0%,焦化炉减渣原料通过热反应制备的甲苯不溶物硫质量分数为7.2%,约为减渣硫质量分数的2倍,减渣中的含硫组分具有更高的结焦倾向或促进结焦的作用;炉管焦样品灰分质量分数高达20%,缩合焦炭占炉管焦总重的80%～90%,剩余10%～20%主要为硫化铁及其他金属化合物,灰分中的主要金属元素为铁和钼。     

脱碳退火工艺对含铌Hi-B钢组织与织构的影响

借助红外碳硫分析及EBSD技术,研究了含铌Hi-B钢在不同脱碳退火工艺处理后的碳含量及织构变化。结果表明,当炉内气氛和露点温度一定时,含铌Hi-B钢中碳含量随着脱碳温度的升高而下降,随着保温时间的延长先下降,180s以后基本稳定;经850℃×180s工艺退火后钢样的脱碳效果最佳,钢中碳含量为0.0037%。退火试样中均主要含有{411}148、{111}112和{111}110织构组分,少量的Goss晶粒零散地分布在{111}112或{411}148晶粒之间。此外,有利于Goss晶粒异常长大的Σ9及Σ13b晶界的数量,随着脱碳保温时间的延长大致呈增加的趋势,随着脱碳温度的升高先增加后减少,即在840℃退火后出现极大值。     

轴承钢屑在中频炉中的熔炼脱碳

通过正交试验研究了轴承钢屑在中频感应电炉中的熔炼脱碳规律及脱碳措施,结果发现其熔炼过程中的脱碳反应主要集中发生在预热前处理和预热熔化期;脱碳程度随钢屑的锈蚀程度的加剧而加剧;未经预热前处理的一般轴承钢屑经重熔后,其碳质量分数可从1.0%降至0.6%,若进行熔炼前的预热前处理,则碳质量分数可降至0.3%,然而,在熔炼氧化期所使用的氧化铁皮进行的氧化脱碳效果有限。     

氧化法生产33号电熔锆刚玉工艺

用粉状的工业氧化铝和锆英砂为主要原料,在电炉内熔化后浇铸成锆刚玉砖,称这种生产工艺叫还原法。其在熔化过程中渗入一定量的石墨碳。实践证明,当这种锆刚玉砖用于玻璃窑炉内衬时,这些石墨碳会析出基体进入玻璃融体内,使玻璃产生气泡,降低耐火材料抗玻璃液侵蚀性能。因此降低锆刚玉砖中碳含量是提高耐火材料抗侵蚀性能     

可陶瓷化酚醛树脂基复合材料烧蚀隔热性能研究

为了提高酚醛树脂基复合材料的烧蚀隔热性能,本研究采用陕西太航高残碳热固性硼酚醛树脂(THC)系列为基体,芳碳混编布为增强相,通过添加不同比例的锆系功能性填料(陶瓷化助剂)以制备可陶瓷化酚醛树脂基复合材料.通过对改性树脂进行热失重、残碳率、导热系数和线烧蚀率的性能测试分析并辅以扫描电子显微镜(SEM)表征.研究结果表明,加入填料,在500℃以下对材料的残碳率影响不大,500℃以上能显著提高复合材料的烧蚀隔热性能,且随着填料占比的增加,影响越明显.由于填料添加量9%后会存在溶解困难,因此适用于工业生产制造的优选添加量为7%.     

基于废气分析的RH脱碳模型

为连续预测RH熔池内碳含量,实现对RH脱碳终点碳含量控制,以物质C平衡为基础,通过对某钢厂250 t RH废气分析系统分析的废气流量以及废气中CO、CO2含量进行连续监控,建立了基于废气分析的RH脱碳数学模型.该模型计算表明:对于冶炼成品中碳质量分数≤30×10-6的超低碳钢,模型计算RH脱碳终点碳质量分数误差都在±5×10-6之间;在RH脱碳后期,废气中CO+CO2质量分数低于5%时,熔池内脱碳速率低于10-6 min-1,此时可判定脱碳结束.同时结合现场工艺条件分析了压降平台以及吹氧操作对RH脱碳速率的影响.     

4Cr25Ni20钢与1(1/4)Cr(1/2)Mo钢焊接融合区在500℃长期使用中脆性断裂的研究

本文利用着色探伤、低倍检验、金相分析、显微硬度及电子探针等方法，分析了某化肥厂一段转化炉炉管沿异种纲焊接融合区的爆裂事故。研究结果表明：４Ｃｒ２５Ｎｉ２０钢与１（１／４）Ｃｒ（１／２）Ｍｏ钢焊接融合区，在５００℃左右， 近２００００小时的运行中，１（１／４）Ｃｒ（１／２）Ｍｏ钢接近融合线部位，由于碳向焊缝扩散而发 生脱碳现象，沿异种钢的融合线折出薄壳状脆性碳化物相，融合区硬度升高，这是导 致融合区韧性下降，引起炉管沿融合线断裂的主要原因。     

微波加热高碳锰铁粉固相脱碳显微结构

对脱碳物料进行碳含量测定并采用电子探针及X线衍射(XRD)进行显微结构和物相分析。研究结果表明:在实验件下,高碳锰铁粉的碳含量由6.61%分别降至1.54%,1.13%,1.05%,0.94%;脱碳物料的显微结构主要为包裹与镶嵌结构、球形层状结构和实心球形结构,物相组成主要为金属锰、金属锰铁、低碳锰铁碳化物和氧化钙。脱碳温度在900℃时的综合脱碳效果最好,脱碳物料的氧化程度低且无锰酸钙等成分。     

RH冶炼超低碳钢内部脱碳机理及控制工艺

为了研究RH真空处理过程脱碳反应速率及其影响因素,并有效地控制超低碳钢在RH真空处理过程中碳含量的变化,根据热力学、动力学原理建立了RH真空处理脱碳数学模型,通过RH真空处理脱碳数学模型研究了内部脱碳反应深度和脱碳速率之间的关系.模型计算结果表明,反应深度的变化和内部脱碳的反应速率是相对应的,采取预真空操作,提升了反应深度,淡化了前期脱碳转折点的影响,加速了前期的脱碳反应,并在RH处理后期找到了内部脱碳向表面脱碳转变的时间临界点.     

脱碳粉煤灰-磷石膏蒸压砖的制备研究

采用经过浮选碳后的粉煤灰、工业废渣磷石膏、生石灰、骨料为原料制备蒸压砖。实验结果表明：含有残留浮选药剂的脱碳粉煤灰制备蒸压砖是可行的,当脱碳粉煤灰掺入量70％,磷石膏掺入量3％时,在自然养护3d,蒸压温度200℃,保温时间10h的工艺条件下制备蒸压砖,该制品抗压强度为17．5MPa．达到JC239-2001《粉煤灰砖》中MU15的强度指标要求。     

从铝硅溶胶中合成莫来石-刚玉超细粉的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和氯化铝为原料,从铝硅溶胶中合成了莫来石-刚玉超细粉.并通过差热、失重、X-射线衍射、扫描电镜及比表面测定仪等手段,对莫来石-刚王超细粉的生成过程、形貌及大小等进行了分析研究。结果表明:铝硅尖晶石从850℃左右开始生成,到1200℃基本消失,莫来石和刚玉相从1100℃开始生成,1200℃已有相当量,随着温度升高,莫来石量和刚王量均增加,但得到的莫来石和刚玉超细粉粒度也随之增大。     

微晶碳在镁基复合储氢材料中的作用

为了提高金属镁的放氢动力学性能,将无烟煤经脱灰并碳化后制得的微晶碳添加到镁粉中,用氢气反应球磨法一步制得高性能镁碳复合储氢材料。用X射线衍射和红外光谱对微晶碳的结构进行了表征,用透射电镜、引射线能谱、粉末X射线衍射对储氢材料的结构进行了测试,用差示扫描量热分析和P—C-T分析对材料的储氢性能进行了研究。结果表明,微晶碳具有类石墨晶体结构,对镁有良好的助磨作用,并与镁有协同吸氢和放氢作用。镁粉中添加40％微晶碳,球磨2h的粒度即可达到30-50nm,储氢材料的初始放氢温度可低至227.4℃,储氢密度可达6.7％。     

添加LaB_6对超细晶WC-Ni_3Al合金的组织与力学性能影响

通过球磨与低压烧结方法,制备超细晶WC-Ni3Al硬质合金。采用X线衍射、扫描电镜及力学性能测试方法,研究La B6掺杂对超细晶WC-Ni3Al合金的组织与力学性影响。研究结果表明:添加适量La B6可以提高烧结体的致密度和断裂韧性,减少WC颗粒的反常长大,抑制基体合金中的脱碳相Ni3W9C4的生成,但当加入过量的La B6后合金中出现另一种脱碳相Ni2W4C。在1 500℃烧结后,添加质量分数为0.096 7%La B6到WC-Ni3Al硬质合金中,合金的断裂韧性从13.1 MPa·m1/2提高到15.6 MPa·m1/2,而抗压缩强度达到3 500 MPa。     

产氢菌株Clostridium sp.T7的快速筛选

取自潮间带的污泥分别在不同温度下(80、100、121,℃)进行热休克预处理,富集产氢菌群并测定其产氢量,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析混合菌群组成.结果表明:3种热处理条件下混合菌群的产氢量都要高于对照未处理菌群.DGGE图谱表明,与80、100,℃热休克处理混合菌群相比,经121,℃热休克处理富集的混合菌群,其电泳条带最少,测序结果发现该混合菌群中包括产氢菌Clostridium sp..从该混合菌群中纯化并鉴定了1株产氢菌株Clostridiumsp.T7(登录号HM104461).培养温度对菌株T7产氢有一定影响,温度在25～55,℃范围内菌株Clostridium sp.T7都能产氢,最适产氢温度是35,℃.     

刚玉-尖晶石质浇注料烧成过程中的线膨胀行为

以电熔刚玉,氧化镁,硅微粉以及铝酸盐水泥为原料,制备了φ10 mm×50 mm的试样.在750~1450℃的温度下测量了试样的线膨胀率,研究了电熔刚玉粒度、氧化镁、水泥及硅微粉加入量对刚玉-尖晶石质浇注料烧成过程中线膨胀率的影响.研究结果表明:电熔刚玉粒度、氧化镁、水泥及硅微粉加入量对刚玉-尖晶石质浇注料的线膨胀率影响显著,增加电熔刚玉粒度和硅微粉的加入量,试样的线膨胀率减小,有效地抑制了刚玉-尖晶石质浇注料在烧成过程中的线膨胀行为;增加氧化镁和水泥的加入量,试样的线膨胀率呈增加趋势.