旋转搅拌中流体液面的数学解

利用数学分析的知识研究以下问题：一底面半径为R的圆柱形搅拌机内盛有牛顿流体，静止时流体的深度h足够大，且流体不会外溢．在位于对称轴上的半径为r的扇叶搅拌下，对称轴附近的流体绕着它以恒定角速度ω匀速转动，考虑此时液面的形状是怎样的．本研究给出了这个问题的精确解．     

电磁搅拌对Cu-6%Fe复合材料凝固组织的影响

研究了电磁搅拌对Cu-6%Fe复合材料铸态凝固组织的影响.结果表明,在Cu-6%Fe合金凝固组织中存在铁相富集区域,铁相在铜基体中主要以小球状颗粒存在.电磁搅拌能细化铁相颗粒,减小铁相富集区;施加电磁搅拌后,铁相颗粒具有向铸坯中心集中和成团簇分布的趋势,大颗粒铁相主要出现在铸坯中心,铸坯外缘附近的铁相颗粒较细小.增大搅拌电流,晶粒尺寸逐渐减小,富Fe颗粒逐渐被细化,分布逐渐均匀,但富铁相颗粒向铸坯中心集中.合理的搅拌电流和频率,能使晶粒更加细化,有利于铁相的均匀分布和细化.合理的电磁搅拌电流和频率分别约为100～200A和20Hz.     

新钢业炼钢厂KR法铁水脱硫搅拌装置改造

攀钢(集团)西昌新钢业有限公司炼钢厂,于2007年建成一套60t铁水罐KR法铁水脱硫搅拌装置,该装置建成后,设备故障不断,设计制造厂家现场安装调试人员不能解决。为使该装置尽快投用,新钢业炼钢厂等部门技术人员联合攻关,通过对设计缺陷逐一分析,对该铁水搅拌装置和升降小车升降机构进行了彻底改造,最终取得较好使用效果。     

影响无铅铜耐脱锌腐蚀因素的研究

通过水平连铸制备出直径16 mm的C46500无铅铜棒坯,研究了铸造速度、机械搅拌耦合纳米粒子及退火工艺对其耐腐蚀性能的影响.结果表明:铸造速度影响脱锌层的深度,在63 cm/min的铸造速度下,脱锌层深度最低,说明耐脱锌腐蚀性能最佳;通过Al₂O₃纳米粒子耦合机械搅拌制备的棒坯晶粒最细,脱锌层深度最低达66 μm.;退火能降低脱锌层深度,随着退火温度的升高,脱锌层深度降低的趋势递减.纳米粒子耦合机械搅拌可以得到100 μm以下的高耐脱锌腐蚀的无铅铜.     

方坯连铸结晶器电磁搅拌装置

国产方坯连铸结晶器电磁搅拌装置 (MEMS) ,由于工作环境恶劣 ,其冶金效果及使用寿命一直得不到明显提高 ,从而使其进一步推广应用受到限制。该文从MEMS的使用工艺及生产工艺分析 ,探讨提高其冶金效果及使用寿命的工艺措施     

电磁搅拌对大方坯结晶器流场和液面波动的影响

针对260 mm×300 mm大方坯结晶器,采用有限元和有限体积法相结合的方法研究了电磁搅拌对结晶器流场和液面波动的影响.磁场模拟结果与现场实测数据一致.电磁搅拌使结晶器内钢液在水平截面呈旋转流动,在纵截面上形成两对回流方向相反的环流区,最大切向速度随电流和频率的增加而增大,结晶器自由液面的波动随电流和频率的增加而加剧.对于260 mm×300 mm大方坯轴承钢连铸,合理的结晶器电磁搅拌电流和频率分别是300 A和3 Hz.     

研钵研磨法氨基功能化改性蒙脱土

以钠基蒙脱土为基体、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为改性剂,采用研钵研磨法、溶液搅拌法、微波加热法制备了有机改性蒙脱土,通过FT-IR、XRD、TG、SEM、UV-Vis等分析方法,对改性前后的蒙脱土样品进行了研究.结果表明:研钵研磨法能够实现对蒙脱土的氨基化合物的插层改性;相比于溶液搅拌法、微波加热法,研钵研磨法改性效果更好;经研钵研磨法改性后,钠基蒙脱土(001)面层间距由未改性时的1.07nm增加到2.42nm;研钵研磨法制备的有机蒙脱土上有机物负载率最高,700℃下失重率达16%;经研钵研磨法改性的蒙脱土在有机介质中的分散性和稳定性最好.     

NM400耐磨钢的冲蚀磨损与搅拌磨损特性研究

以NM400耐磨钢板为研究对象,实验模拟其在实际工况下的磨损方式,结合失重分析及磨损表面观察,研究试验材料在冲蚀磨损及搅拌磨损下的耐磨机理。结果表明,试验钢的组织主要为板条马氏体及分布在板条上的碳化物颗粒;在大角度冲蚀磨损中,NM400耐磨钢的磨损主要为塑性变形产生的冲蚀坑,且其在低冲击压力下表现出较好的耐磨性能;在搅拌磨损中,NM400耐磨钢的磨损主要是微切削产生的犁沟。     

电磁搅拌对钢坯凝固过程中热工参数的影响

采用自行设计的单侧冷却凝固实验装置进行了有无电磁搅拌作用下钢坯的凝固实验,并通过计算机数据采集系统对钢坯凝固过程中的各种热工参数进行了实时测试和分析·研究结果表明:施加电磁搅拌以后,钢坯凝固初期的铸型热流量明显增加,促进了铸型内钢液过热的耗散,使得钢坯内的温度分布趋于均匀,降低了凝固前沿的温度梯度·这不仅抑制了柱状晶的发展,同时易于在钢液内部同时形核,有利于等轴晶凝固组织的形成,使得钢坯的等轴晶比率由无电磁搅拌作用下的47%提高到76%·这也说明了电磁搅拌促进钢液中的过热耗散是提高铸坯凝固组织中等轴晶比率的重要原因之一·     

行波磁场对板坯连铸结晶器内钢水流态的影响

针对板坯连铸过程中, 结晶器内钢水在行波磁场(电磁搅拌)作用下的流动行为, 采用水银作为模拟工质进行模型实验, 并结合基于流场雷诺应力模型的数值模拟, 分析钢水的流动规律及其对连铸工艺的影响. 研究结果显示, 施加行波磁场(电磁搅拌)时, 结晶器内钢水注流的对称性发生了改变, 进流被电磁力推向一侧, 在结晶器内形成全区域的水平环流, 破坏了通常钢水注流所呈现的规律性上下环流; 在结晶器上部近液面区域内, 水口两侧的环流分别被压缩到靠近水口或窄面的位置, 从而使结晶器内流场趋于紊乱的三维流态; 同时, 液面波动幅度增大, 在钢水注流与电磁力反向的一侧, 液面波动更加剧烈.