电磁分离铝熔体中夹杂的电磁场数值模拟

根据电磁流体力学(MHD)的基本理论,利用矢量磁位积分,建立了在采用矩形电磁线圈和工频电源的条件下电磁分离铝熔体中夹杂的电磁场数学模型,模拟计算了电磁感应线圈气隙中的磁场分布状态,同时对制做的感应线圈的实际磁场进行了测量·模拟计算磁场的分布状态与实际磁场的测量结果基本一致,都表明在电磁感应线圈气隙中磁场分布均匀,可以进行分离铝熔体中的非金属夹杂     

湿度对铝液去气速率影响的模拟研究

首先探讨了利用ＣＯ２－Ｈ２０－Ｎ２系模型研究铝液吹Ｎ２去氢精炼过程的可行性。然后利用该模拟系统，采用奥氏气体分析法和ｐＨ值测定法研究了液面上方ＣＯ２ 分压对ＣＯ２水溶液去气效果的影响；探讨了工艺改变后ＣＯ２分压对去气效果的影响；讨论了湿度对铝液去气速率的影响规律以及减小其影响的具体措施．     

电磁分离铝熔体中夹杂颗粒运动的模拟计算

根据电磁流体力学(MHD)的基本理论,建立了在采用矩形电磁线圈和工频电源的条件下电磁分离铝熔体中夹杂颗粒的体积力、颗粒运动速度等数学模型·模拟计算结果表明,电磁体积力越大,分离力越大,夹杂颗粒运动速度越快;夹杂颗粒的粒径越大,颗粒运动速度越快;粒径大于30μm的夹杂颗粒运动速度较快,容易用电磁方法分离,粒径小于10μm的夹杂颗粒运动速度较慢,难分离·     

铝液中非金属夹杂物动态测定原理的数学模型

铅液中非金属夹杂物检测，尤其是夹杂的快速检测是国内外净化技术领域急待解 决的重大课题．在Ｊ．Ｐ．Ｈｅｒｚｉｇ等人的研究基础上，提出了在深过滤机制下检 测体系的真空压力和铝液非金属夹杂物浓度与时间的数学关系式．在恒流量条件下． 该式提供了过滤机制的理论判据．可直接用于动态测定原理和过滤机制的研究．有助 于确定一种铝液净化程度的评估方法；具有理论和实际意义．     

排杂熔剂净化对A356铝轮毂处理效果的影响探讨

探讨了排杂熔剂净化处理对汽车铝轮毂A356铝合金的冶金质量和性能的影响作用.结果表明,在汽车轮毂生产的熔炼阶段,用实验熔剂Ⅱ净化明显提高了汽车铝轮毂的冶金质量,其除杂率及气孔降低率分别达到45.32%和98%,二次枝晶间距减少了23.84%,削弱了冶金缺陷的有害作用;与常规熔剂净化相比,用实验熔剂Ⅱ处理后,A356铝合金(铸态)在强度提高16.06%的同时,伸长率还提高了69.23%,明显提高了汽车铝轮毂的力学性能.     

铝液在多孔介质中渗流过程的模拟试验研究

本文根据相似原理对铝液在多孔介质中的低压向上渗流过程时行了模拟试验研究。试验表明，渗流液面以平面沿铅垂方向推进，并满足四次方根规律；某一时刻ι的雷诺数、阻力系数和沿程损失可用相应的公式计算；外加渗流气压的最佳值为０．４０ａｔ。实验还将模拟充填时间与原型充填时间进了对比，两者得到了良好的一致性。     

铝熔体中非金属夹杂物电磁分离效率研究

分析比较了电磁分离非金属夹杂物的几种不同方法。推导了不同类型电磁场，如直流电场与稳恒磁场正交、交变磁场、交变电场等作用下夹杂物的去除速度和去除效率计算公式，并同重力沉积速度进行了对比。对圆管半径、电磁场频率等参数对去除效率的影响作了分析阐述。发现夹杂物的去除效率随着电流及其作用时间的增加而增加，但随管径增加而显著降低。就小尺寸夹杂物的分离而言，交变磁场法相对较好，因为其去除效率对颗粒尺寸的依赖性较小。     

铝从AlCl_3-NaCl-CsCl熔体中析出的电化学研究

应用循环伏安法,计时电流法和计时电位法对铝从AlCl_3-NaCl-CsCl熔体中的析出过程进行了研究。研究表明,在该熔体系中铝的析出为包含三个电子的简单快速反应。从计时电位法测出700℃时氯化铝的扩散系数为5.4±0.3cm~2·s~(-1)。研究同时表明成核与长大过程在初期起着重要作用。     

利用超重力分离铝熔体中的夹杂颗粒

利用Al-17％Si-4.5％Cu熔体中密度较小的初生硅颗粒模拟金属熔体内部的夹杂物,并采用超重力场分离熔体中的夹杂颗粒,研究了不同重力系数条件下,金属熔体中夹杂物的分离规律.实验结果表明:经过超重力处理后,初生硅颗粒在试样上部区域发生明显的偏聚现象,试样内部出现无初生硅颗粒区域,且随着重力系数的增加,无初生硅颗粒的区域面积逐渐增大,说明重力系数越大,硅颗粒在试样上部区域的聚集程度越好.随着重力系数的增大,试样的净化效率逐渐升高,当重力系数(G)为500时,试样的净化率达到了84.98％.利用DPM离散相模型对超重力场下熔体内部硅颗粒的具体受力情况进行分析,并模拟研究铝熔体内部硅颗粒在不同重力场中的分离行为.数值模拟结果证明了夹杂颗粒在沿着超重力方向上的运动行为近似符合Stokes运动定律.这表明超重力场可以有效分离金属熔体中的夹杂物.     

铝熔体泡沫化过程中发泡剂弥散搅拌的研究

采用熔体发泡法制备泡沫铝合金。系统地分析了发泡剂在弥散搅拌过程中,搅拌时间、速度、温度对孔隙率和密度的影响。对发泡剂在搅拌过程的弥散分布及气泡在熔体中的破碎,循环运动和稳定作用进行了研究和深讨。结果表明搅拌时间、温度、速度分别控制在1.5-2.5 min,625-655℃,1500-2000 r/min时可制取低密度、高孔隙率的泡沫铝合金材料。     

金属铝在冰晶石氧化铝熔液中的溶解度测定

研究了金属铝在冰晶石氧化铝熔液中的溶解现象,并通过实验测得铝在通电和不通电两种状态下的溶解度·实验结果表明在通电时铝在冰晶石氧化铝熔液中的溶解度明显减小,认为这是阴极极化所产生的保护作用所致·     

耐火材料对钢中氧含量影响的实验研究

通过实验研究MgO-Cr2O3,MgO-Al2O3,Al2O3和MgO-C系耐火材料对钢中氧含量和夹杂物的影响,以及采用热力学原理分析耐火材料向钢中的传氧机理.结果表明:在1600℃下,上述4种耐火材料向钢中的传氧能力依次为MgO-Cr2O3>MgO-Al2O3>Al2O3>MgO-C;耐火材料中闭口气孔内氧化物组分分解所产生的平衡氧分压大于钢中的平衡氧分压,是耐火材料向钢中传氧的根本原因;MgO-C系耐火材料内部生成的CO在钢水界面处发生分解反应并溶入到钢中.     

冰晶石熔液中铝溶解现象的研究

研究了透明槽中铝的溶解现象。从金属雾的外观可以判断:外加的阴极极化电流能够抑制金属的电化学溶解,但是化学溶解作用继续发生。当发生电化学溶解反应时,金属雾呈紫蓝色;而当化学溶解时,金属雾呈棕色。本文对此种现象作了理论探讨。文中还讨论了铝表面上形成结壳的原因。     

利用磁场分离铝熔体中的富铁相

原铝中含有的铁、硅杂质,主要以枝状的化合物存在·当向铝熔体中加入一定量的锰时,锰与铁、硅、铝生成金属间化合物·该类富铁金属间化合物呈较大的块状或球状颗粒,可用电磁将其分离·利用富铁相与铝熔体导电性差异,可用交变磁场将其分离出来;利用富铁相与铝熔体导磁性差异,可用稳恒磁场将其分离出来·实验结果表明,交变磁场和稳恒磁场可使铝熔体富铁相定向聚集·     

高温熔体连续测温方法研究

高温熔体连续测温一直是一个难题.通过分析比较目前常用测温方法的优缺点,提出了裸头热电偶直接连续测温的新方法.它有效地解决了保护管式热电偶滞后时间长、寿命短,快速测温偶测温精度不高、不能连续测温,中间导体式热电偶受温度场不均匀度影响较大的问题.理论计算和实验证明,这种方法的热平衡误差为0.24 ℃,温度响应时间常数小于0.3 s,明显优于其他方法.它适用于高温熔体在熔炼、转运、浇注及凝固成型等过程的温度连续测量及其智能控制.     

连铸异型坯中夹杂物研究

采取示踪剂追踪等手段研究了采用半敞开方式浇铸异型坯中夹杂物的类型、数量等情况。结果表明：大型非金属夹杂物主要来源于脱氧产物,其次为结晶器保护渣,然后是钢包渣和中间包覆盖剂,中间包衬的熔损。由结晶器卷渣、中间包覆盖剂卷入、中间包衬熔损和钢包渣卷入造成的夹杂比例约为100：39：28：67。     

GW103K镁合金熔体超声净化工艺

采用了超声场来处理GW103K镁合金熔体,考察了超声功率和超声处理温度对镁合金熔体净化效果的影响.研究结果表明:熔体净化程度与超声施加功率和熔体温度有关,温度太低和功率太大都不利于超声净化.在本实验条件下:680℃时,超声功率200W,处理时间60s净化效果比较明显;710和730℃时,超声功率160W,处理时间60 ...