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气淬法粒化高炉渣实验研究

东北大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 212-216页

作者：康月刘超张玉柱姜茂发东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063009

为了有效利用高炉渣余热,提高炉渣附加值,采用干式处理方法——气淬法,对高炉渣进行粒化,研究碱度和喷吹气体压力对成珠率、渣珠平均直径和粒径分布的影响规律.结果表明:成珠率随碱度的增加呈先增加后降低的趋势,碱度1.2时获得最高成珠... 详细信息

为了有效利用高炉渣余热,提高炉渣附加值,采用干式处理方法——气淬法,对高炉渣进行粒化,研究碱度和喷吹气体压力对成珠率、渣珠平均直径和粒径分布的影响规律.结果表明:成珠率随碱度的增加呈先增加后降低的趋势,碱度1.2时获得最高成珠率;渣珠的平均直径随碱度的增加先减小后增大,碱度超过1.2后,平均粒径显著增大;随喷吹压力的增加,成珠率呈先增加后减小之后又增加的趋势,压力为0.2 MPa时成珠率最高;渣珠平均直径基本呈逐渐减小趋势并且减小趋势变缓;渣珠粒径集中分布在1~2.5 mm之间,基本呈正态分布,分布较均匀.

关键词：气淬高炉渣碱度喷吹压力成珠率平均直径

D2工具钢在气淬和回火过程中的各向异性畸变(英文)

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金属热处理 2004年第5期29卷 60-65页

作者：魏建飞 O.Kessler F.Hoffmann P.Mayr 德国材料科学研究所

分别使用铸造试样及两种不同锻造程度的锻件试样 ,对高合金冷作模具钢D2在气淬和回火过程中的畸变行为进行了研究。试验结果表明 ,铸造试样的畸变是等向性的 ,而锻造试样的畸变显然呈各向异性。各向异性畸变程度随奥氏体化温度的升高而... 详细信息

分别使用铸造试样及两种不同锻造程度的锻件试样 ,对高合金冷作模具钢D2在气淬和回火过程中的畸变行为进行了研究。试验结果表明 ,铸造试样的畸变是等向性的 ,而锻造试样的畸变显然呈各向异性。各向异性畸变程度随奥氏体化温度的升高而增加。在本试验范围内 ,不同的锻造程度对各向异性的畸变程度影响不大。回火后各向异性畸变程度有所降低。使用测膨胀方法及金相检验探讨了产生各向异性畸变的可能机制。

关键词：工具钢气淬回火各向异性畸变冷作模具钢

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气淬高温熔渣颗粒运动和换热特性的数值分析

过程工程学报 2019年第4期19卷 685-692页

作者：范一鸣王景甫北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室北京100124 北京工业大学传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

建立了高炉渣颗粒运动与换热过程的数学模型,利用FORTRAN语言编写程序,通过四阶Runge-Kutta方法求解其动力学和传热方程,计算时充分考虑熔渣与冷却空气主要热物性参数随温度的变化,采用温度回升法计算熔渣凝固过程释放的潜热,提出在气... 详细信息

建立了高炉渣颗粒运动与换热过程的数学模型,利用FORTRAN语言编写程序,通过四阶Runge-Kutta方法求解其动力学和传热方程,计算时充分考虑熔渣与冷却空气主要热物性参数随温度的变化,采用温度回升法计算熔渣凝固过程释放的潜热,提出在气淬空气中添加喷雾强化熔渣冷却,考察了渣粒尺寸对换热过程的影响。结果表明,飞行过程中渣粒速度受气淬空气影响先增大后减小;温度降低趋势随运动距离增加而减小,主要受对流换热系数影响,凝固过程持续时间较短;喷雾使渣粒在飞行过程中整体冷却速率明显升高,最终温度明显降低,而对熔渣的运动影响较小;相同初始工况下,熔渣粒径越小,运动越易受流场影响,渣粒整体冷却速率较高,换热效果越好。

关键词：高炉渣粒化气淬动力学传热数值分析

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气淬粒化高炉熔渣液膜流动特性数值模拟

过程工程学报 2020年第8期20卷 887-895页

作者：王丽丽张玉柱龙跃王子兵客海滨华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063210 河钢集团唐钢公司河北唐山063000

基于k-ωSST湍流模型,采用CLSVOF方法,对气淬粒化过程中熔渣的流动行为进行数值模拟,研究了熔渣液膜形成机理和不同操作参数及熔渣物性对液膜流动特性的影响,并对液膜边缘厚度进行量纲分析。结果表明,熔渣在气动力、回流区及压力梯度的... 详细信息

基于k-ωSST湍流模型,采用CLSVOF方法,对气淬粒化过程中熔渣的流动行为进行数值模拟,研究了熔渣液膜形成机理和不同操作参数及熔渣物性对液膜流动特性的影响,并对液膜边缘厚度进行量纲分析。结果表明,熔渣在气动力、回流区及压力梯度的共同作用下,流动变形形成扁平液膜;由于气-液速度差液膜表面出现不稳定表面波;液膜表面波波长沿轴向先减小后增加,厚度沿轴向逐渐减小;表面波波长及液膜厚度随气流速度增加而降低,随熔渣质量流量增加而升高;表面波波长及液膜厚度随熔渣密度增加而降低,随熔渣黏度增加而升高;得到的无量纲关系式表明,液膜边缘厚度与气流速度、熔渣质量流量、熔渣密度和黏度呈指数关系。

关键词：高炉渣粒化气淬液膜流动特性计算流体力学

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气淬过程中换热系数的数值模拟

热加工工艺 2007年第2期36卷 70-72,75页

作者：王婧陈乃录张伟民袁俭上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

为了研究淬火时流体与工件的对流换热,用计算流体的数值方法(CFD)对空气喷射平板探头的淬火传热过程做了模拟计算,得到了流体与平板探头之间的随平板温度和平板表面位置变化的换热系数,与试验结果比较吻合,应用模拟计算可简单准确地了... 详细信息

为了研究淬火时流体与工件的对流换热,用计算流体的数值方法(CFD)对空气喷射平板探头的淬火传热过程做了模拟计算,得到了流体与平板探头之间的随平板温度和平板表面位置变化的换热系数,与试验结果比较吻合,应用模拟计算可简单准确地了解气体淬火传热过程,为制定气淬工艺提供参考依据,应该成为气淬过程重要的研究手段。

关键词：换热系数气淬 CFD 数值模拟

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改性钢渣气淬行为对消解f-CaO的影响

钢铁钒钛 2019年第5期40卷 71-77页

作者：郭晨张伟王辉邢宏伟华北理工大学冶金与能源学院现代冶金技术教育部重点实验室

以钢渣为研究对象,选取不同掺量(0%、15%、25%、35%)的高炉渣对其调质重构并进行高温气淬,研究气淬行为和重构渣对消解f-CaO的影响。结果表明:气淬行为利于消解钢渣中f-CaO,并且气淬完全的钢渣粒度越小,消解效率越好;经过XRD和矿相分析... 详细信息

以钢渣为研究对象,选取不同掺量(0%、15%、25%、35%)的高炉渣对其调质重构并进行高温气淬,研究气淬行为和重构渣对消解f-CaO的影响。结果表明:气淬行为利于消解钢渣中f-CaO,并且气淬完全的钢渣粒度越小,消解效率越好;经过XRD和矿相分析,发现钢渣经过气淬之后,矿相成分为玻璃质物相,以及RO相、硅酸二钙、方镁石等。

关键词：钢渣高炉渣改性气淬消解f-CaO 粒度

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高炉渣作为气淬喷吹原料的可行性分析

中国冶金 2021年第5期31卷 127-131,137页

作者：康月刘超张玉柱华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063009

干式粒化法能够克服传统高炉渣处理方法水淬法带来的一系列问题,气淬喷吹法作为一种有前途的干式处理方法在显著回收高炉渣显热的同时能够提高炉渣利用附加值。为了研究高炉渣作为气淬喷吹原料的可行性,通过对高炉渣进行不同碱度的调质... 详细信息

干式粒化法能够克服传统高炉渣处理方法水淬法带来的一系列问题,气淬喷吹法作为一种有前途的干式处理方法在显著回收高炉渣显热的同时能够提高炉渣利用附加值。为了研究高炉渣作为气淬喷吹原料的可行性,通过对高炉渣进行不同碱度的调质,研究高炉渣的流动性、表面张力和结晶行为,并分析熔渣物理特性对粒化效果的影响。结果表明,高温下碱性渣的黏度要小于酸性渣,而且当碱度大于1.0后,高温区黏度值基本保持在1 Pa·s以下不易成纤区间,这更有利于熔渣破碎成珠,但超过1.3后,黏度有增加趋势,同时熔化性温度急剧增加,所以碱度不易过大;高炉渣表面张力随碱度的增加逐渐增加,有利于提高渣珠规则度;玻璃体随碱度的增加逐渐减少,不利于提升渣珠的物相品质。

关键词：气淬高炉渣黏度表面张力碱度结晶

6063铝合金真空钎焊气淬接头组织和力学性能

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焊接 2007年第8期 28-30,44页

作者：梁宁杨靖辉中国电子科技集团公司第三十八研究所合肥市230031

对6063铝合金分别进行了真空钎焊及气淬工艺试验。研究了热循环过程中固溶温度、气淬压强、时效时间等对母材抗拉强度,以及焊缝接头抗剪强度和显微硬度的影响。结果表明真空钎焊气淬一体化工艺是可行的,p=0.12MPa、T=540℃、t=9h为优化... 详细信息

对6063铝合金分别进行了真空钎焊及气淬工艺试验。研究了热循环过程中固溶温度、气淬压强、时效时间等对母材抗拉强度,以及焊缝接头抗剪强度和显微硬度的影响。结果表明真空钎焊气淬一体化工艺是可行的,p=0.12MPa、T=540℃、t=9h为优化工艺参数。根据不同装炉量调节气淬压强p,保证足够的冷却速度,母材抗拉强度将不低于200MPa。气淬时效可以提高焊缝剪切强度,母材晶粒内部有明显的析出强化相Mg_2Si。气淬后的母材及焊缝的显微硬度明显高于焊后未气淬的试件,接头显微硬度测试结果显示:焊缝中心处硬度值最高,达到142HV,远离焊缝处硬度值逐步减小。

关键词：铝合金真空钎焊气淬固溶时效

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辐射对气淬渣滴冷却换热的影响

特殊钢 2012年第3期33卷 8-11页

作者：卢宏伟李俊国张玉柱河北联合大学河北省现代冶金技术重点实验室唐山063009

液态钢渣气淬粒化成功的关键在于粒化后液滴的快速冷却固化,渣滴冷却过程的传热方式主要为对流和辐射在构建的渣滴冷却过程数学模型的基础上,利用4阶Runge-Kutta方法重点研究了辐射对渣滴冷却过程的影响规律。结果表明,渣滴冷却经历液... 详细信息

液态钢渣气淬粒化成功的关键在于粒化后液滴的快速冷却固化,渣滴冷却过程的传热方式主要为对流和辐射在构建的渣滴冷却过程数学模型的基础上,利用4阶Runge-Kutta方法重点研究了辐射对渣滴冷却过程的影响规律。结果表明,渣滴冷却经历液相冷却成核、潜热释放和固相冷却3个阶段;在没有考虑辐射换热情况下,渣滴(/%:29.94FeO、2.05Fe_2O_3、42.18CaO、9.33MgO、15.92SiO_2、2.09MnO、1.25Al_2O_3、2.24P_2O_5)在293 K氮气中由1 723 K降温至1 073 K需要606 ms,比综合考虑对流和辐射时的冷却时间延长了17.2%,说明在计算渣滴温降速率时辐射换热的影响不容忽视。

关键词：辐射对流气淬渣滴 Runge-Kutta法数值求解