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CFD数值模拟技术在冶金中的应用

李林波 , 曾文斌 , 朱军 , 田清章 , 晶晶

钢铁研究学报

冶金过程复杂而不稳定,很多过程都是属于“黑匣子”。传统的研究方法周期长、耗费大且往往无法达到理想目标,而数值模拟弥补了传统冶金研究的不足,CFD商业软件的出现更使数值模拟得到前所未有的发展机遇。介绍了常用的CFD商用软件,并讨论了CFD数值模拟技术在有色冶金、炼钢等冶金过程中的具体应用,指出CFD数值模拟技术在冶金工业中具有广阔的应用前景。

关键词: CFD , numerical simulation , metallurgy , application

第二金属对Co/SiO2加氢催化剂结构和性能的影响

晶晶 , 崔芳 , 黄志威 , 左建良 , 陈静 , 夏春谷

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(11)60434-8

通过考察Co/SiO2催化剂中活性组分的结构变化及其催化乳酸酯液相氢化反应结果,来研究第二金属添加物对催化剂结构及其催化性能的影响.结果表明,随着金属添加物的加入双金属催化剂中金属Co的表面电子性质以及分散度不断变化,而Co物种颗粒粒径不断减小,因此Co物种和载体SiO2间相互作用不断增强,从而降低Co还原度.乳酸酯氢化反应结果表明,催化剂中活性组分的颗粒大小及其比表面积以及Co物种的还原度和分散度均影响其氢化反应的活性.

关键词: , 金属添加物 , 结构 , 乳酸酯 , 氢化

石煤焙烧物料提钒的试验研究

朱军 , 郭继科 , 齐建云 , 刘新运 , 晶晶 , 王娜

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.022

以石煤脱碳焙烧利用热值后的物料为研究对象.采用“硫酸+助浸剂浸出,浸出液经回调pH值及还原处理后萃取和反萃取,反萃取液氧化后经酸性铵盐沉钒等”工艺制取五氧化二钒.工艺参数:在物料粒径小于37 μm( 100%)、硫酸用量为50%、助浸剂用量为4%、液固比为2.5∶1、浸出温度为90℃、浸出时间为7h等条件下浸出,在12.5% P204 +5%TBP +82.5%磺化煤油为有机相、水相pH值为2、相比为2∶1、三级逆流萃取、1.5 mol·L-1硫酸三级逆流反萃取等条件下萃取和反萃取.结果表明:浸出过程经动力学分析,表观活化能为46.26kJ·mol -1,属于化学反应控制过程;钒总回收率达75%以上;V2O5产品纯度大于99%,符合GB3283-1987质量要求;全流程几乎无废气外排,废水经处理后循环使用率达97%以上,废渣可用于建材,属于清洁型提钒工艺.

关键词: 石煤 , 浸出 , 动力学 , 萃取 , 五氧化二钒

CFD数值模拟技术在冶金中的应用

李林波 , 曾文斌 , 朱军 , 田清章 , 晶晶

钢铁研究学报

冶金过程复杂而不稳定,很多过程都是属于"黑匣子"。传统的研究方法周期长、耗费大且往往无法达到理想目标,而数值模拟弥补了传统冶金研究的不足,CFD商业软件的出现更使数值模拟得到前所未有的发展机遇。介绍了常用的CFD商用软件,并讨论了CFD数值模拟技术在有色冶金、炼钢等冶金过程中的具体应用,指出CFD数值模拟技术在冶金工业中具有广阔的应用前景。

关键词: CFD , 数值模拟 , 冶金 , 应用

热处理工艺对爆炸复合Pt-Ti电极电化学性能的影响

沈大吉 , 韩军 , 邢健 , 晶晶

钛工业进展

对爆炸复合工艺制备的Pt-Ti电极试样分别进行300℃×1.5 h、450℃×1 h回复再结晶退火及650℃×1 h完全再结晶退火后,利用扫描电子显微镜(SEM)对加工态及退火态Pt-Ti电极的Pt层及扩散层形貌进行了研究,并对比了加工态及退火态试样电化学性能的差异.结果表明:加工态和退火态Pt-Ti电极的Pt层形貌并无明显差异,均具有沿轧制方向的加工流线;不同退火工艺均可使Pt-Ti电极出现约2μm厚的扩散层界面,提高了两种金属的结合强度;热处理工艺对Pt-Ti电极的电化学性能具有重要影响,300℃×1.5 h、450℃×1 h回复再结晶退火可提高Pt-Ti电极的抗腐蚀性能,而650℃×1 h完全再结晶退火工艺则使Pt-Ti电极的抗腐蚀性能显著下降.不同退火工艺均使爆炸复合Pt-Ti电极Pt层的活性降低.

关键词: 爆炸复合 , Pt-Ti电极 , 表面形貌 , 扩散层 , 电化学性能

纳米共晶晶须复相陶瓷的刚度预报

倪新华 , 刘协权 , 赵忠民

稀有金属材料与工程

用SHS技术制备的纳米共晶晶须复相陶瓷具有较大的断裂韧性和较高的塑性形变行为,其组织结构以纳米共晶晶须为基体.运用Mori-Tanaka方法研究了复合共晶晶须的等效本征应变,并得到了复合共晶晶须的应力应变关系.通过应力应变关系计算出复合共晶晶须的刚度,复合共晶晶须为横观各向同性,具有5个独立的弹性常数.根据复相陶瓷的应变均值,考虑复合共晶晶须方位的随机性,计算出材料的有效弹性模量和泊松比,复相陶瓷材料为各向同性体.

关键词: 纳米共晶晶 , 刚度预报 , Mori-Tanaka方法 , 横观各向同性 , 各向同性

TA15钛合金动态再结晶晶粒生长模型

欧阳德来 , 鲁世强 , 崔霞 , 吴超 , 李鑫

稀有金属材料与工程

从理论上分析TA15钛合金动态再结晶晶粒生长驱动力,提出动态再结晶晶粒生长等效反驱动力的概念.基于动态再结晶晶粒生长驱动力,建立(描述动态再结晶晶粒尺寸演变)的晶粒生长速率模型及晶粒尺寸模型.以TA15钛合金动态再结晶晶粒尺寸实验测定数据为例,采用遗传算法(GA)优化尺寸模型参数.结果表明,模型计算结果与实验数据能够达到较好的吻合,平均误差为7.4%.

关键词: 驱动力 , 晶粒生长模型 , TA15钛合金

MGH956合金冷轧薄板粗大再结晶晶粒形成机理

杨峥 , 田耘 , 柳光祖

材料热处理学报

探讨MGH956合金冷轧薄板中粗大再结晶晶粒的形成原因,以及合金中的弥散颗粒对再结晶过程的作用和影响.结果表明MGH956合金中存在的细小弥散Y2O3颗粒,抑制了再结晶的形核过程,使合金中仅形成少量形核核心,在1300℃左右高温退火中,少量形核核心迅速长大,因此形成了粗大的再结晶晶粒组织.

关键词: MGH956合金 , 氧化物弥散强化 , 再结晶

强形变30钢再结晶晶核的激活能

贲永志

物理测试 doi:10.3969/j.issn.1001-0777.2001.03.007

测试了30钢经50%强形变后在不同温度下再结晶形核的时间,根据公式G=G。e-Q/RT计算了再结晶晶核的激活能。

关键词: 强形变30钢 , 再结晶 , 激活能

形变Z因子与动态再结晶晶粒尺寸间的理论模型

何宜柱 , 陈大宏 , 雷廷权 , 齐藤良行

钢铁研究学报

以晶界迁移机制进行再结晶的材料,其稳定动态再结晶晶粒尺寸D取决于形变Zener-Hol1omon参数(Z因子).作者建立了反映D-Z间关系的理论模型,进行了St41钢平面应变热变形动态再结晶实验,探讨了动态再结晶晶粒细化的机理.该理论模型为Sellars的经验公式提供了物理基础.研究结果表明,提高形变储存能是细化动态再结晶晶粒的重要途径.

关键词: 动态再结晶 , 晶粒尺寸 , Zener-Hol1omon参数 , 热变形

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