顾华志
,
黄奥
,
张美杰
,
李正坤
,
马列鹰
,
杜博
,
邹阳
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.002
在采用多孔介质模型进行微孔骨料孔径数值模拟设计的基础上,分别以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉、α-Al2O3微粉+CaCO3细粉为原料,通过湿磨工艺分别制备了三种微孔刚玉骨料A1、A2、A3,并分别以平均孔径约0.6 μm的A1和A3两种微孔刚玉为骨料制成轻质铝镁浇注料,与采用板状刚玉骨料制备的普通铝镁浇注料进行了性能对比.结果表明:1)以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉等为主要原料,在1 800℃以上烧结可获得体积密度为3.1～3.5 g·cm-3、显气孔率约5％、闭口气孔率为8％ ～13％的微孔刚玉骨料,其800℃的热导率比板状刚玉的小;2)与普通铝镁浇注料相比,两种轻质铝镁浇注料的显气孔率较大,体积密度较小,1 500℃处理后的强度较高,线变化率较小,在600和800℃时的热导率明显较小;3)与普通铝镁浇注料相比,含A1骨料的铝镁浇注料渗透指数偏大,含A3骨料的铝镁浇注料的侵蚀指数稍大,但渗透指数小.
关键词:
微孔刚玉骨料
,
铝镁浇注料
,
热导率
,
侵蚀指数
武建芳
,
顾华志
,
赵继增
,
黄奥
,
刘丽
耐火材料
在以93％(w)镁砂、3％(w)铝粉、4％(w)石墨、外加4％(w)酚醛树脂为基础配方的低碳镁碳砖组成中,采用CaAl4O7-MgAl2O4复合材料为添加剂等量取代镁砂,研究其加入量(其质量分数分别为2％、4％、6％、8％)对低碳镁碳砖抗热震性的影响.结果表明:随着添加剂加入量的增大,低碳镁碳砖的热膨胀系数、弹性模量(E)及高温抗折强度(Re)基本上均呈下降趋势,而抗热震性Re/E指数增大.因此,添加CaAl4O7-MgAl2O4有利于提高低碳镁碳砖抗热震性;但添加过量时,对抗热震性不利,以添加6％(w)为宜.
关键词:
低碳镁碳砖
,
热膨胀系数
,
二铝酸钙
,
镁铝尖晶石
,
抗热震性
顾华志
,
汪厚植
,
张文杰
,
张美杰
,
黄奥
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.06.011
以中档镁砂和电熔镁砂为主要原料,采用偏硅酸盐取代酚醛树脂为结合剂,并引入一定量的中温和低温增强剂,重点研究了结合剂的选择、颗粒级配的优化及外加物的引入等因素对中间包碱性无碳干式振动料性能的影响,并探讨偏硅酸盐结合碱性无碳干式振动料的结合机理.研究结果表明,采用偏硅酸盐作结合剂时,干式振动料可达到较大的强度;颗粒级配以q=0.48,临界粒度为5或3 mm,细粉量为10%～20%(w)为宜;引入一定数量的外加物与偏硅酸盐"熔融"复合,可以明显提高中间包干式振动料的强度,且抗侵蚀性能优良;随着温度升高,偏硅酸盐结合干式振动料的结合方式按粘着结合→化学结合→陶瓷结合转变.
关键词:
中间包
,
干式振动料
,
无机盐结合
,
无碳
张美杰
,
汪厚植
,
顾华志
,
黄奥
钢铁研究学报
根据某钢厂连铸中间包的实际操作参数，采用欧拉两相流模型，气体入口边界条件按照多孔介质进行处理，利用CFX软件模拟计算了底吹氩中间包内钢液的流场。结果表明:底吹氩气技术代替上挡墙或下挡墙2种情况下，注入区钢液混合加剧，有利于夹杂物碰撞长大。浇注区靠近液面处速度提高易引起卷渣。当采用湍流控制器、上挡墙、下挡墙、底吹氩技术时，吹氩位置对钢液流动的影响较大，当在湍流控制器和上挡墙之间吹入气体时，钢液的流动特性有利于夹杂物的上浮去除。
关键词:
中间包;底吹氩;数值模拟;流场
黄奥
,
汪宁
,
顾华志
,
汪厚植
,
万少锋
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.04.009
在目前所用材质体系和砌筑结构的基础上,对精炼过程中的300 t精炼钢包剪切应力场、温度场和热应力场以及膨胀缝的最大接触应力进行了有限元研究.结果表明:在LF精炼过程中,渣线处的内衬砖最容易受冲刷和热应力的作用而损毁,需在保证良好抗渣性能的同时采用热膨胀系数低、抗冲刷性好的耐火内衬砖;膨胀缝的最大接触应力与膨胀缝的大小呈线性反比关系,以保持在0.8～1.8 mm之间为宜.
关键词:
LF钢包
,
预制块
,
温度场
,
热应力
,
有限元
张美杰
,
汪厚植
,
顾华志
,
黄奥
,
朱永军
钢铁研究学报
根据实际中间包的操作工艺参数,采用欧拉-欧拉两流体模型,用数值模拟法模拟计算了中间包底吹对钢液流动的影响.结果表明,底吹改变了中间包内钢液的流动状态,在气幕挡墙的两侧分别形成了方向相反的回流区.底吹气体流量对钢液流动状态、气泡分布影响显著,底吹气体流量太大或太小都不利于改善钢液的流动状态.
关键词:
中间包
,
气幕挡墙
,
流场
,
数值模拟
张美杰
,
汪厚植
,
黄奥
,
顾华志
钢铁研究学报
采用多孔介质模型描述流体在透气砖内的流动，并结合欧拉两流体模型描述容器内的气液两相流动，以底吹中间包为例，采用数学模拟的方法，研究了多孔介质模型对气泡逃逸速度及中间包内流体流动特性计算结果的影响。结果表明，不采用多孔介质模型计算的气泡的逃逸速度比采用多孔介质模型大，且随着底吹流量的增加，偏差加大。由于气泡进入钢液的初始速度的差异使中间包内钢液的流场不同，不采用多孔介质模型时对中间包内停留时间的计算偏长。水模实验研究表明，采用多孔介质模型描述流体在透气砖内的流动与实验结果更吻合。
关键词:
多孔介质模型;吹气;数学模拟
邹阳
,
顾华志
,
黄奥
,
张美杰
,
吉超
机械工程材料
采用板状刚玉、白刚玉细粉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉等为原料,以铝硅凝胶粉为结合剂,制备了Al2O3-MgO浇注料,并浇注成型后于1 600℃×3h烧结;研究了Zr(OH)4添加量对Al2O3-MgO浇注料基质烧结性能、显微结构的影响,并引入多孔介质模型,探讨了基质阻力系数的变化规律.结果表明:适量Zr(OH)4能增大Al2O3-MgO浇注料基质的体积密度,降低显气孔率,缩小平均孔径,增大基质的粘性阻力系数;Zr(OH)4添加量为0.5％(质量分数)时,基质具有较佳的烧结性能(显气孔率24.5％,体积密度2.56 g·cm-3),较小的平均孔径(1.71 μm)且孔径分布均匀;Al2O3-MgO浇注料基质平均孔径对其粘性阻力系数的影响较显气孔率的影响更大.
关键词:
耐火材料
,
Zr(OH)4
,
显微结构
,
阻力系数
,
孔径
黄奥
,
顾华志
,
雷明
,
张美杰
,
张丽
,
周双玲
硅酸盐通报
本文根据精炼钢包耐火材料的使用工艺条件,采用Johnson-cook模型,通过与实验值的对比,利用有限元模拟方法计算了刚玉基耐火材料在高温服役条件下的冲蚀率,研究了冲蚀角、冲蚀物速度、冲蚀物粒径和材料气孔率与冲蚀率之间的关系.结合耦合固液传热的精炼钢包钢液流场,对钢包精炼过程的冲蚀情况进行了分析和探讨.结果表明:采用Johnson-cook模型模拟高温条件下耐火材料以塑性切削为主的冲蚀,模型正确、参数合理;冲蚀角在15°～30°小角度范围内,冲蚀率较大,随后随着冲蚀角的增大而下降;冲蚀率与冲蚀物速度、冲蚀物尺寸、气孔率均呈现指数变化关系;精炼钢包刚玉基耐火材料主要是承受小角度切削冲蚀,服役过程中形成高熔点致密界面层能有效改善其抗冲蚀损毁.
关键词:
精炼钢包
,
耐火材料
,
冲蚀
,
有限元
张美杰
,
汪厚植
,
黄奥
,
顾华志
钢铁研究学报
采用多孔介质模型描述流体在透气砖内的流动,并结合欧拉两流体模型描述容器内的气液两相流动,以底吹中间包为例,采用数学模拟的方法,研究了多孔介质模型对气泡逃逸速度及中间包内流体流动特性计算结果的影响.结果表明,不采用多孔介质模型计算的气泡的逃逸速度比采用多孔介质模型大,且随着底吹流量的增加,偏差加大.由于气泡进入钢液的初始速度的差异使中间包内钢液的流场不同,不采用多孔介质模型时对中间包内停留时间的计算偏长.水模实验研究表明,采用多孔介质模型描述流体在透气砖内的流动与实验结果更吻合.
关键词:
多孔介质模型
,
吹气
,
数学模拟
