第10届北京科技大学—北海道大学学术研讨会

北海道大学与北京科技大学自1986年签订校际合作协议之日起，开展了实质性交流与合作。2006年恰逢两校合作20周年，同时也迎来了第10届北京科技大学一北海道大学学术研讨会的召开。

1952-1957年苏联专家与北京钢铁工业学院的学科建设

北京钢铁学院成立于1953年,作为全国冶金学科配备最为完善的高校之一,苏联专家在其学科建设过程中,如课程设置、教学计划及教学大纲修订、实习安排、教师培养、科学研究等方面都作出了巨大的贡献,培养了一批年青的教师和研究生,充实和奠定了北京钢铁学院乃至全国冶金学科的教师结构,在当时的国内冶金教育界产生了巨大的影响。

冶金过程中帘线钢夹杂物成分控制

通过热力学计算分析了生产帘线钢生产工艺中生产条件对钢中夹杂物成分的影响.从控制夹杂物成分的角度,提出了采用不含铝的Si-Mn合金进行脱氧,控制酸溶铝的含量在1×10-6-5×10-6(质量分数)范围内,不采用铝质包衬的钢包,提高VD真空度在300Pa以上,取消喂Si-Ca丝等建议.

冶金熔体泡沫分类的研究

冷态和热态模拟实验结果证实冶金熔体产生的泡沫化现象与水溶液－气泡系统的泡沫化现象有相似规律。铁水熔池终还原阶段形成的泡沫渣和熔融发泡法制备的铝合金泡沫，均存在球状泡沫型和多面体泡沫型２种不同形态的泡沫结构。气源类型、泡沫形成环境和熔体的物理化学性质是影响冶金熔体泡沫结构及其稳定性的主要因素。

微波在冶金过程中应用的现状与前景

近20年微波能在许多领域得到了应用和发展,但在冶金过程中的应用还处于起步阶段.本工作主要回顾了微波能在矿物处理和金属提取、回收及材料制备过程中(如加热、磨碎、氧化物矿碳热还原、浸出和冶金废弃物处理等方面)的研究结果和进展情况.尽管在这些方面已有许多研究成果,展现出微波在冶金过程应用的一些优点,但对微波与矿物和金属相互作用的机理及一些现象,仍存在一些认识上的分歧或不明之处.目前,提高微波能的转换效率、研制大功率微波发生器和设计高效的反应器,仍是微波工业化应用的关键.

冶金熔体泡沫演化中的转型

通过理论分析和实验验证，证实冶金熔体泡沫演化过程中存在由球状泡沫到多面体泡沫的转型．泡沫转型前的演化速率可由伽利略数Ｇａ定性判断，而泡沫转型后的多面体泡沫破灭阶段，可以用量纲为一的因子Ｓａ来定性判断．应用泡沫转型理论，解释了冶金熔体与常温溶液泡沫衰减过程机理的差异，也给出了内生气源更容易发泡的原因．

几种典型冶金熔体本构方程的实验研究

采用可变转速高温粘度计，测定了具有较好流动性的液态铝、熔融无水Ｎａ２Ｂ４Ｏ７和熔渣等冶金熔体的表观粘度进而导出了它们的本构方程。实验中如果试验结果偏离牛顿流体的误差小于试验的整体误差，则将试验得到的本构方程修正为牛顿流体的本构方程。讨论了由于温度变化和加入添加物等因素引起非牛顿流体的原因。

泡沫化指数在冶金熔体中适用性的探讨

通过理论推导及对有关文献中实验事实的分析，认为现在普遍采用的描述冶金熔体发泡能力的泡沫化指数表征的是熔体发泡能力与泡沫衰减能力的比例关系，在物理意义和数值大小上都不等同于泡沫寿命；泡沫化指数受外界几何条件的影响，并非熔体的本征物理化学性质；影响冶金熔体泡沫化的许多内禀因素没有被泡沫化指数涵盖，因此用其作为冶金熔体发泡能力的可靠判据，仍缺乏充分的理论和实验依据．

冶金熔渣热力学性质的SReS模型

通过对正规溶液模型的修正，并引入ＣＡＬＰＨＡＤ技术，构成了物理意义明确和数学形式简洁的冶金熔渣亚正规（ＳＲｅＳ）模型，这实际上是ＳＥＬＦ－ＳＲｅＭ模型的一种发展．应用ＳＲｅＳ模型对若干硅酸盐、两性化合物以及简单离子二元熔体的热力学性质进行了计算。

带电粒子流控制技术在冶金过程中的应用及前景

介绍了利用固体电解质进行金属熔体无污染脱氧的技术。分析表明,其实质是氧离子在异相间的可控流动。根据炉渣的电化学特性,探讨了渣 金属间外加电场脱氧的可行性及特点。此外,提出了用固体氧离子膜技术从氧化物、熔渣中回收有价金属的可能性,并讨论了在MgCl2 NdCl3 MgO熔盐电解过程中,以MgO作为主要原料用固体氧离子渗透膜生产金属镁的环保新技术。确认冶金过程的带电粒子控制将是十分有前途的研究领域。

高温低氧空气燃烧(HTAC)技术在我国冶金炉窑中的应用

简述了我国冶金工业开发应用高温低氧燃烧(HTAC)技术的基本情况,分析了该技术在冶金工业中的应用特点,阐明了该技术在冶金工业应用中进一步完善与提高的主要内容,对冶金工业炉窑实现高效、洁净燃烧具有一定的现实意义。

一种测试冶金熔体流变特性的方法

提出了采用可改变转速的高温粘度计，测试冶金熔体中熔渣和熔盐流变特性的方法．这种高温粘度计只对较为普启遍采用的高温粘度计进行少量的改进．提出利用这种高温粘度剂确定所测熔体的流变参数的方法，并给出修正后的本构方程．

冶金渣非牛顿流变特性对其泡沫化的影响

实验得到的冶金过程熔渣的一维本构方程和发泡性能方程都是幂律型的．本文对温度和添加物引起熔渣流变特性变化的原因进行了分析．对比熔渣的流变特性和发泡高度曲线，发现除加入较大颗粒的焦炭外，两者的变化趋势非常一致．对Ｆｒｕｅｈａｎ泡沫化指数不适合非牛顿流体熔渣的原因进行了解释。

生态冶金和循环经济

讨论了我国钢铁工业的增长和建设人与自然和谐发展的社会的关系。讨论涉及能源节约和工艺过程、温室气体排放及固定CO2 的可能、固态废弃物的再循环、工业生态关系链以及生态和谐型钢铁产品诸方面。同时对钢厂经营管理中开拓环保事业的必要性也作了评述。

冶金熔体中组元活度及其标准态的量度

从冶金熔体中组元的活度及其标准态的概念和定义出发,分析和讨论了在冶金领域应用质量分数和质量百分浓度的差异.指出采用质量百分浓度或质量分数来表示金属溶液中组元的含量,决不仅是简单的单位或数值变换,而且涉及冶金物理化学的基本原则,必须予以认真考虑和对待.

二元冶金熔体热力学性质与其相图类型的一致性(或相似性)

对二元金属熔体、炉渣熔体、熔盐和熔锍的热力学性质结合相图进行了综合研究，发现当相图类型相同时，其组元作用浓度的计算模型在大多数情况下是相同的（一致性），在个别情况下只有微小差别，但也是相似的（相似性）．

采用拟牛顿流体原理确定冶金熔体流动特性的方法

根据冶金熔体的物理化学性质,可以确定冶金熔体是属于粘性流体。利用同一牛顿流体在任何剪切速率下的粘度相同这一特点,给出了一个用拟牛顿流体原理检验冶金熔体的流动特性的方法。将普通固定转速高温粘度计改造为可调转速,可测出熔体的流动特性,进而能确定熔体是否为牛顿流体。

近代冶金耐火材料研制及其应用理论基础研究

冶金工业中新技术、新工艺对耐火材料提出了更高的要求,一些新兴的材料体系和品种应运而生,一些高技术陶瓷工艺和技术被广泛应用于耐火材料的研制和生产中。相关应用基础理论,如材料热力学和动力学、计算机辅助材料设计以及分形理论等非线性物理理论的发展,对这些新材料的开发研究起到了巨大的促进作用。本文对近代冶金耐火材料的研制及其相关应用基础理论的研究和发展进行了探讨。

再谈冶金学中使用国际单位制的若干问题

讨论了近年来在冶金书刊中作为国际单位制推行的质量分数和传统的质量百分浓度的关系,指明了出现计算错误的可能性,并联系热力学函数的标准状态进行了分析。也提出了冶金学中使用国际单位制目前还存在的若干问题。