《冶金传输原理》课程教学手段的改进

《冶金传输原理》是冶金工程专业的一门专业基础课,其特点是概念、公式抽象,数学推导过程烦琐,应用计算过程比较复杂。针对《冶金传输原理》课程的特点,采用适宜的教学手段,对课堂教学、教学设计和管理进行改进,可以提高本课程的教学质量,调动学生的学习积极性,对培养适应社会需求的创新型人才非常必要。

转炉LT粉尘碳酸化固结实验研究

碳酸化球团-转炉工艺将含铁粉尘与CO2资源化利用相结合,是含铁粉尘再资源化的"绿色"工艺。本文研究了不同CaO配比、反应温度、CO2分压等工艺参数对碳酸化反应转化率及球团质量的影响规律。研究表明:随碳酸化反应温度及CO2气体浓度升高,氧化钙转化率增加,碳酸化球团的抗压强度提高。制备碳酸化球团的最佳工艺参数为:反应温度600℃,气体流速1.5 cm/s,CO2浓度100%,反应时间20 min。

配加高磷铁矿的烧结杯实验

在固定碱度和MgO含量等条件下,进行了配加高磷铁矿的烧结杯实验,研究了烧结过程、烧结矿性能及适宜配碳量,为工业应用高磷铁矿提供参考;通过烧结前后磷的存在形式变化,分析了磷的转化机理,探讨了烧结脱磷的可行性。

高温电热材料的研究发展

综述了电热材料的研究发展现状,重点介绍了非金属高温电热材料的种类、制备方法以及应用,并比较分析了SiC、ZrO2、LaCrO3和MoSi2电致热发热元件的优劣性。最后指出了国内外高温电热材料的差距和主要存在的问题,并展望了高温电热材料的发展趋势。

熔剂对高镁碱性球团强度影响的研究

为了降低烧结工序的环境污染和能耗,提出了生产高镁碱性球团的构想。通过研究不同碱度条件下球团矿的抗压强度变化规律,得出R为1.0时高镁碱性球团的抗压强度最大(2 830 N/个);在此基础上又研究了熔剂种类对高镁碱性球团强度的影响,确定了白云石和石灰石搭配最佳,并分析了熔剂种类对高镁碱性球团矿显微结构的影响。

基于高速等温压缩试验构建普碳钢考虑温度弹跳的热变形本构方程

采用Gleeble3500型热模拟试验机,通过高速等温压缩试验所得的流变应力曲线以及温度变化曲线构建了传统热变形本构方程和考虑温度弹跳的热变形本构方程,并将它们与实测值进行对比,研究了普碳钢在热压缩变形过程中的温度弹跳以及其对构建本构方程精确度的影响。结果表明:在高速压缩过程中,由塑性功导致的温度弹跳使温度已严重偏离设定值,由塑性功转化热造成的温升与真应变呈线性关系,线性系数与设定的变形温度有关;构建的考虑温度弹跳的热变形本构方程比传统热变形本构方程的预测精度更高。

液相量对高镁碱性球团强度的影响

为了研究高镁碱性球团液相量与抗压强度之间的关系,采用factsage热力学分析软件研究了碱度对高镁碱性球团液相生成量的影响,同时通过焙烧实验研究碱度对球团抗压强度的影响,在此基础上建立了液相生成量与抗压强度之间的关系,最终采用SEM进行验证。结果表明:随着碱度提高,高镁碱性球团液相生成量逐渐减少,在液相量为5.06%时抗压强度达到最大值,实验结果与模拟结果基本吻合。

铌对取向硅钢中沉淀析出的影响

应变诱导析出过程中应力的测量常应用弛豫法,通过Gleeble-3500热模拟试验机,采用应力弛豫试验测定了含Nb和不含Nb取向硅钢的沉淀析出动力学PTT曲线。结果表明PTT曲线均呈现野C冶形,鼻尖温度在900～950℃。含Nb试验钢的PTT曲线比不含铌试验钢的PTT曲线偏左上方,即铌的加入加速了第二相的沉淀析出,缩短了孕育期。

中碳钢过冷奥氏体形变过程中的组织演变

在920~650℃、变形量60%、应变率分别为0.01、0.1、1、10 s-1时,进行了45钢的热模拟压缩实验。利用金相和SEM组织观察研究了变形过程中组织演变规律。结果表明：中碳钢过冷奥氏体组织转变中的动态相变和珠光体的球化对变形温度和变形速率的要求不同,变形温度对铁素体析出含量有较大影响,随着变形温度的降低,铁素体析出含量增加,但随着变形速率的增加,变形温度对于铁素体析出效果减弱。当变形温度为800℃时,中碳钢组织中开始析出形变诱导铁素体;当变形温度低到750℃时,中碳钢组织开始发生动态珠光体转变。

形变温度对0.45％C中碳钢形变储存能和组织演变的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了形变温度对0.45%C中碳钢组织演变的影响规律,推导出了0.45%C中碳钢在单向压缩过程中奥氏体的形变储存能与温度补偿形变速率因子Z的关系式,结果表明,形变储存能随着形变温度的降低和形变速率的增大而增加。形变温度降低,形变储存能增加,可以有效地细化铁素体晶粒并促进渗碳体的球化过程。当形变温度为670℃和650℃时,铁素体晶粒细小均匀且碳化物球化效果好。

挤压对喷射成形Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si铝合金组织与性能的影响

采用喷射成形和挤压工艺制备了Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金,通过金相、扫描电镜和力学性能测试等实验分析了挤压件的组织和性能。结果表明:沉积态合金中,相组成主要为α-Al、α-Al12(Fe,V)3Si相,除此之外,合金中还含有少量的具有单斜结构的θ-Al13Fe4。挤压态合金在室温下的抗拉强度(σb)达到了415 MPa,屈服强度(σ0.2)达到了345MPa,延伸率(δ5)可达到22.5%;随着拉伸温度的升高,合金的拉伸强度和屈服强度都下降,而合金的延伸率则呈现"下降-上升"的中温脆性规律。

高磷赤铁矿小型烧结过程中磷的转化分析

为研发高效脱磷剂,依据热力学原理研究了高磷赤铁矿在烧结过程中磷的转化过程,通过热力学软件模拟计算了不同配碳量情况下烧结前后磷元素的转化,采用小型烧结实验验证了磷元素的转化过程与模拟结果相符,并遵循热力学原理。

改性钢渣制备水泥的基础性能研究

以钢渣、铁尾矿为主要原料,将钢渣掺加三种铁尾矿并在高温下熔融,熔融后得到的改性钢渣用于制备钢渣水泥。研究钢渣掺加三种铁尾矿制备的钢渣水泥的凝结时间、安定性、抗折抗压强度等性能。通过物理性能和XRD检测分析三种改性钢渣水泥的各项基础性能。结果表明,此改性钢渣水泥具有良好的物理力学性能。钢渣掺加铁尾矿改性之后能缩短钢渣水泥的初凝时间,有效提高钢渣水泥的早期强度;改性钢渣水泥中f-CaO含量低于2%,钢渣掺加铁尾矿能有效降低f-CaO含量,提高水泥的安定性;抗折抗压强度分别达到P.SS42.5和P.SS32.5R等级。本项目利用当地工业废渣和尾矿研制的改性钢渣复合硅酸盐水泥,铁尾矿掺量达到了10%,对废弃资源进行了有效利用,增加了钢渣的高附加值,减少了环境污染。

0.47C-0.36Si-0.67Mn钢连铸板坯低温轧制过程变形抗力模型

用Gleeble-3500热模拟试验机对0.47C-0.36Si-0.67Mn中碳钢150 mm连铸板坯在650～920℃、变形量0.1～0.6、变形速率10～20 s^(-1)单道次轴向压缩时的变形抗力进行试验和研究,并建立了实验钢在低温下的变形抗力数学模型。结果表明,随温度降低,变形速率和变形量增加,试验钢变形抗力增加:在700℃以下变形时,由于发生动态铁素体相变,当加工硬化同动态相变软化达到平衡时曲线出现变形抗力极值,而后随形变诱导铁素体量的增加,变形抗力下降预报值与实测值相符,变形抗力的预报精度为±13.76 MPa。

连铸结晶器非正弦振动参数对保护渣消耗量的影响

连铸过程中,合适的保护渣消耗量可以控制结晶器与铸坯之间润滑和传热,保证铸坯质量。通过建立结晶器同步振动模型,在相同拉速下分别改变结晶器非正弦振动的波形偏斜率与振动频率,得出不同振动条件下的保护渣消耗量。结果表明:当波形偏斜率增大,保护渣消耗量增大;振动频率增大,保护渣消耗量减少。波形偏斜率α由0.1增长到0.4时,保护渣消耗量从0.402 kg/m2增大到0.501 kg/m2;振动频率从142次/min增大到250次/min时,保护渣消耗量从0.402 kg/m2下降到0.228 kg/m2。当α=0.4,f=142次/min时,保护渣消耗量最大。

挤压态喷射成形8009耐热铝合金组织性能的研究

采用喷射成形和挤压工艺制备了8009耐热铝合金,通过金相显微镜、扫描电镜和力学性能测试等试验,对挤压件的组织和性能进行了分析。结果表明:挤压态合金在室温下的抗拉强度达到415MPa,屈服强度达到345MPa,伸长率达到22.5%;在250℃时,合金抗拉强度为221MPa,屈服强度为208MPa,伸长率为13.33%。挤压态8009合金经400℃暴露24h后对合金的中温力学性能没有影响。

高磷鲕状赤铁矿气化脱磷动力学研究

为探索烧结过程中高磷鲕状赤铁矿的脱磷机理,采用综合热分析仪,在升温速率分别为10、15、20℃/min的条件下,通过与Fe2O3的对比试验,对高磷铁矿进行了气化脱磷动力学研究。结果表明:气化脱磷反应在第2失重阶段发生,且温度为850℃时,Ca5(PO4)3F和脱磷剂反应开始,1 050℃左右,脱磷反应最剧烈。采用Ozawa法计算了高磷铁矿反应的第1、2阶段和Fe2O3反应的第2阶段活化能,分别为104.71,250.55和168.80 k J/mol,脱磷反应过程中克服能垒需要更高能量;气化脱磷反应机理函数符合二维扩散Valensi方程。

喷射成形8009耐热铝合金第二相组织形态的研究

采用喷射成形工艺制备了8009耐热铝合金,应用差示扫描量热仪对沉积态合金从室温到500℃之间的相转变进行测定。利用透射电镜和X射线衍射仪,对沉积态合金的组织及合金中出现的相进行观察。结果表明:沉积态合金在升温过程中无吸热峰出现,合金从室温加热到500℃过程中未发生明显相变。沉积态合金的相组成主要为α-Al和α-Al12(Fe,V)3Si相。合金中除了在基体上弥散分布着细小的α-Al12(Fe,V)3Si相外,还存在少量呈团状、扇形、针状、块状和条状等形状的第二相,这些相分别为Al12Fe3Si、Al8Fe2Si、θ-Al13Fe4、Al9FeSi3和Al6Fe。

《非高炉炼铁》双语课研究型教学模式探索与实践

双语教学和研究型教学是高素质人才培养的重要手段。在《非高炉炼铁》课程中充分协调二者之间的关系,运用多种教学方法和手段,使学生成功逾越不敢选修双语课程的"沟坎",并在双语环境中提升专业水平,拓展专业视野,同时通过考核方式改革提高学生的综合能力。

国内外钒钛资源及其利用研究现状

分别论述了国内外钒钛资源、分布状况、利用程度及研究现状,详细地叙述了钒钛在钢铁、化工、汽车业等方面的应用,对钒钛资源的开发利用做了详细介绍,分析各种处理方式及其特点,并对今后钒钛制品质量要求和消费领域进行展望。