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．     

熔融还原型熔体对炉衬侵蚀的研究

研究了熔融还原熔体对耐火内衬的侵蚀速度，侵蚀程度和引起内衬的微观结构变化。结果表明，内衬侵蚀的主要因素是熔体与内衬中氧化物间的化学反应，侵蚀最严重的部位是渣铁界面处及渣表面处。铁氧化物浓度越高，侵蚀速度就越高，温度越高，内衬的侵蚀速度也越快。     

泡沫铝合金在凝固过程中熔体的孔隙率变化

研究了泡沫纯铝和泡沫AlSi7Mg0.45的凝固方式及其对孔结构的影响,并讨论了熔体泡沫在凝固过程中的体积变化和孔隙率变化。结果表明：在合适的冷却条件下,纯铝熔体泡沫倾向于逐层凝固,在凝固过程中易形成中心缩孔,AlSi7Mg0.45熔体泡沫倾向于同时凝固,易形成热裂纹;纯铝熔体泡沫在凝固过程中,体积减小,孔隙率增加,而相对于纯铝来说,AlSi7Mg0.45熔体泡沫的体积及孔隙率均有所减小。     

含FeO熔渣还原过程起泡行为研究

在１４４０－１５３０ ℃，通过Ｘ射线装置观测了石墨还原ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ熔渣（ＣａＯ／ＳｉＯ２＝０．７５－１．５）中ＦｅＯ反应过程中渣的起泡行为，测定了熔渣的起泡指数和起泡率等参数。结果表明，熔渣的起泡率随熔渣中ＦｅＯ的初己考叭墼疃鹊纳叨龃蟆?     

高温熔体体积质量及表面张力测试新方法

根据阿基米德原理，设计新式沉锤模型，建立了双椁联称法同时测定熔体的体积质量及表面张力的新方法，并用此法首次测定了高硼镁熔渣的体积质量及表面张力，测定无水乙醇室温（２０℃）的体积质量及表面张力值与文献值符合，表明此测试方法原理科学，实验装置简便易行，数据重现性好，准确，效率高，是目前较好的熔体性质测试方法。     

铁浴式熔融还原型熔体的起泡性研究

铁浴式熔融还原熔渣内ＦｅＯ浓度高，使熔体的组成和性能具有特殊的行为，研究结果表明，铁浴式熔融还原熔渣会产生泡沫渣现象，泡沫渣的产生与渣中ＦｅＯ的浓度及其还原浓度，熔渣的碱度等因素有关，在熔体添加焦碳颗粒能抑制熔渣的起泡，使熔渣的起泡能力降低或不起泡。     

多功能金属熔体测温定氧仪的研究

本文着重介绍多功能金属熔体测温定氧仪的系统设计与实现,并且说明了其性能价格比高与通用性强的特点。     

富铁镍渣煤基氢冶金等温还原动力学研究

采用煤基氢冶金工艺对富铁镍渣中的铁组元进行高效还原,研究了不同温度下镍渣球团等温还原过程金属化率变化规律,利用粒子模型和未反应核模型对镍渣球团的煤基氢还原动力学过程进行分析讨论,明确了各反应阶段的控制环节并建立了相应动力学方程.研究表明：以高挥发分煤为还原介质,掺煤镍渣球团在1 300℃还原焙烧20 min的金属化率可达90.2%;球团还原过程可分为反应初期、中期和后期3个阶段,其反应动力学分别受界面化学反应控制、反应-扩散混合控制和内扩散控制,反应表观活化能(E_a)分别为1 74.01、124.15、83.14 kJ/mol.     

金属熔体表面张力计算方法的研究

根据表面热力学理论和对比态原理,建立一个金属熔体表面张力＋的计算公式,对五种碱金属熔体高温下表面张力进行了计算,结果与实验数据非常吻合。     

基于熔体结构的高温灰渣粘度模型

从影响结渣物化特性的灰熔体结构入手，针对不同的化学组成以及不同离子在熔体结构中的作用，提出并分析了灰熔体的结构模型以及定量指标Ｐ／Ｍ，研究了灰熔体结构指标Ｐ／Ｍ与灰渣熔体粘温特性的关系，在此基础上，提出基于熔体结构的高温灰渣粘度模型，并与以往的指标进行了比较。     

金属熔体中高强超声空化气泡运动的数值研究

导出了可压缩液体中空化气泡泡壁运动方程,用该方程对高强超声场作用下铝熔体中空化气泡的运动规律进行了数值求解。结果表明,导出了泡壁运动方程保留了Ｕ／Ｃ的高次项,精度高于传统的不可压缩液体泡壁运动方程;高强超声场作用下铝熔体中空化气泡溃灭时可产生极高压冲击波;超声声压幅的大小对空化的强度和密度影响很大。     

冶金炉渣电子理论的研究

在宏观冶金热力学的基础上,将具有微观电子化学势内涵的氧分压引入冶金工艺原理中,进行了冶金炉渣电子理论的研究,得出炉渣组元i的活度计算公式及冶金过程中铁液内的元素i氧化还原的热力学判据--氧化还原势.     

泡沫铝消音性能的研究与分析

本文研究了功能材料泡沫铝消音性能及其随孔隙结构及成形方法的变化情况。结果表明：泡沫铝在１２５Ｈｚ～１６ＫＨｚ范围内均具有较好的消音效果，平均降噪１５ｄＢ～３５ｄＢ，最大降噪４６ｄＢ，是一种良好的消音吸声材料。     

基于熔体结构的高温灰渣粘度模型

从影响结渣物化特性的灰熔体结构入手,针对不同的化学组成以及不同离子在熔体结构中的作用,提出并分析了灰熔体的结构模型以及定量指标Ｐ／Ｍ．研究了灰熔体结构指标Ｐ／Ｍ与灰渣熔体粘温特性的关系,在此基础上,提出了基于熔体结构的高温灰渣粘度模型,并与以往的指标进行了比较．     

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.     

70T高阻抗电弧炉的全自动化泡沫渣管理系统

介绍了70T高阻抗交流电弧炉全自动泡沫渣管理系统;用西门子PLC集成FOX公司泡沫渣管理器与KOLL公司喷碳装置,实现了电炉炼钢全过程全自动化的泡沫渣分析与管理;以FOX300泡沫渣管理器作为泡沫渣的控制核心,阐述了泡沫渣指数的算法、碳量确定及喷碳装置在PWM方式下的控制过程;使用西门子PLC的系统功能块实现数据通信;WinCC人机界面实现系统的实时监测与控制;使用FOX300软件优化系统参数;通过电炉炼钢全过程全自动化的泡沫渣管理,有效提高了电弧的传热效率,缩短了冶炼时间,降低了电能消耗,大幅度地提高了生产率。     

Fe－S－O熔体中还原出金属铁的分布与分离研究

通过金相分析，研究了在Ｆｅ－Ｓ－Ｏ熔体中用氢气、石墨还原出金属铁在坩埚中的分布，发现还原出的铁与熔体有完全分离的可能．本研究结果为进一步探讨还原金属铁的分离工艺提供了实验依据。     

关于含化合物金属熔体结构的共存理论

从含化合物金属熔体的原子本性和分子本性(活度的负偏差、混合△G和△H显示最小值、过剩稳定性的突然升高、电阻率显示最大值和相图等)出发,提出了反映本熔体实际的原子和分子共存理论。根据此理论制定了不同金属熔体作用浓度(即实测的活度)的计算模型。计算结果与实际符合的事实证明共存理论恰当地反映了含化合物金属熔体的结构本质。     

活性涂层泡沫陶瓷过滤铝熔体

将一种能够抵抗铝熔体腐蚀的非晶玻璃釉涂覆在不同孔径的泡沫陶瓷上用于过滤铝熔体。通过扫描电镜、电感耦合等离子发射光谱、金相显微镜和图像分析软件对拉伸试样进行了观测与分析。结果表明,相对于未经过滤的拉伸试样,过滤后拉伸试样的裂纹和韧窝明显细小且均匀;过滤前后拉伸试样的抗拉强度基本没有变化,伸长率提高15％;过滤前后拉伸试样的成分基本没有变化;过滤后的拉伸试样中夹杂物的数量明显比未经过滤的拉伸试样少,尺寸在7μm左右。所以,活性涂层陶瓷能够有效地捕获铝熔体中的夹杂物。     

铜合金熔体泡沫陶瓷离心过滤技术研究

提出通过用离心加压使铜合金通过高密度、大厚度泡沫陶瓷从而强化过滤效果的新方法,研究了过滤工艺参数对铜合金过滤效果的影响。试验结果表明,泡沫陶瓷孔径与厚度、熔体温度、旋转速度等对铜合金的洁净度及力学性能有重要影响。采用该方法过滤铜合金熔体,抗拉强度比未过滤的提高10.8%,延伸率提高27.2%。金相观察表明,这种强化过滤对合金中15μm以上夹杂物有显著滤除效果。