张利君
,
王凤琴
,
朱志远
,
韦耀环
,
薄凤华
钢铁研究学报
以钢液停留时间分布曲线(RTD曲线)为评判标准,利用数学模拟方法,对某钢厂中间包控流装置进行优化设计.结果表明:将原型中间包的挡墙和挡坝间距增大,可以延长钢液平均停留时间,活塞区比例提高了17.15%,死区比例降低了2.2%.目前优化后的包型在现场稳定应用,以管线钢为例,夹杂物合格率提高了5%以上,明显提高了中间包的冶金功能.铸坯大样电解结果表明,优化后的中间包利于夹杂物的上浮去除,夹杂物总量平均为原包型的41.75%.
关键词:
中间包
,
RTD曲线
,
夹杂物
,
数值模拟
,
优化
宁林新
,
张利君
,
刘洋
,
王凤琴
连铸
为了解决某炼钢厂生产的特厚板坯表面横裂纹发生率高的缺陷问题,通过ABAQUS计算软件对该炼钢厂的铸机干式浇注工艺进行了工艺技术研究.建立了干式辊干式浇铸的有限元模型并进行了辊系的温度场计算分析,计算结果表明该辊系能满足干式浇铸工艺的要求.现场采用该计算方案制定了符合该铸机特性的半于法浇铸工艺,并进行了生产试验,试验结果表明采用半干法浇铸后的铸坯质量得到了明显改善.
关键词:
干式辊
,
干式浇注
,
有限元
,
铸机
张利君
,
宁林新
,
刘金刚
,
解家英
连铸
doi:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.20140006
以某钢厂板坯连铸中间包为模型,利用数学模拟方法,对中间包内钢液流场进行研究.采用正交试验法研究了堰坝距离、坝的高度和堰的插入深度对中间包内钢液流场及RTD曲线的影响,得出各因素对活塞区体积的影响程度及最佳控流装置组合,为现场提出了控流装置的优化方案.优化后中间包活塞区由62.23％提高至70.75％,死区比例由7.11％降至5.75％,明显提高了中间包的冶金功能.
关键词:
中间包
,
RTD曲线
,
数值模拟
,
控流装置
徐志花
,
饶丽霞
,
宋海燕
,
严朝雄
,
张利君
,
杨水彬
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62560-3
有机小分子直接燃料电池具有高能量密度和转换效率、易贮存及运输方便等优点.在过去几十年,有机小分子化合物尤其是乙醇的电催化氧化引起了研究者的关注,高活性和稳定性及低价格的电催化剂的设计和制备一直是乙醇燃料电池的研究热点.本文采用复合电沉积方法制备了Ni和CeO2复合镀层,然后利用Ni置换铂前驱体中Pt的方法制备了纳米CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂(Pt/Ni-CeO2).采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等手段表征了所制样品的组成和相结构、表面形貌及组成成份.XRD结果表明,所制Pt/Ni催化剂主要是PtNi合金相结构.与Pt/Ni相比,Pt/Ni-CeO2催化剂的XRD峰强明显变弱,表明纳米CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂的结晶性较差或者其晶体颗粒较小.这可能是由于CeO2的共沉积阻止了Ni纳米颗粒的进一步生长或团聚.当电镀液中CeO2含量为50和100 mg/L时,所制Pt/Ni-CeO2催化剂样品Pt/NiCe1和Pt/NiCe2的XRD谱上未观察到CeO2相关的衍射峰,这主要可归因于催化剂中沉积的CeO2量少或其高度分散.随着电镀液中CeO2浓度进一步增大到200 mg/L时,在Pt/Ni-CeO2催化剂(Pt/NiCe4)的XRD谱上出现了CeO2相关的衍射峰.这表明采用复合电沉积-化学还原法可以成功制备CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂.SEM结果显示,所制催化剂都是由团聚状态的纳米颗粒组成,并且Pt/NiCe2表现出比Pt/Ni更开放的微结构,从而有利于反应物扩散至催化剂内部.该结果进一步表明共沉积的CeO2对所制Pt/Ni催化剂微结构的影响.此外,EDS结果也证实成功制备了CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂.采用多次循环伏安、电流时间曲线和电化学阻抗谱(EIS)等手段研究了所制电催化剂的电化学性能.与Pt/Ni相比,Pt/Ni-CeO2催化剂表现出更好的电催化氧化乙醇活性和稳定性,这可能与CeO2的贮氧特性及其共沉积增大了电极的粗糙度有关.红外光谱测试结果表明,在CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂催化氧化乙醇过程中,CH3COO?可能是乙醇氧化的主要产物.在所制催化剂中,CeO2含量影响其电催化氧化乙醇性能.循环伏安和电流时间曲线测试结果表明,随着催化剂中CeO2含量增大,催化剂活性先增加后减弱.电化学阻抗谱结果表明,随着CeO2含量增大,CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂的接触电阻先增大后变小再变大;而电荷转移电阻不断变小.在电解液中含有100 mg/L CeO2时所制电催化剂(Pt/NiCe2)具有最佳的电催化氧化乙醇活性和稳定性.这主要与CeO2的贮氧功能、Pt与CeO2/Ni间的相互作用和其较小的接触电阻和电荷转移电阻有关.该结果可为设计和制备低价格、高活性乙醇燃料电池中的催化剂提供思路.
关键词:
直接乙醇燃料电池
,
乙醇氧化
,
纳米二氧化铈
,
复合电沉积
,
电催化剂
罗衍昭
,
张利君
,
李海波
,
崔阳
,
倪有金
,
裴兴伟
中国冶金
doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20160065
通过ANSYS Fluent软件对结晶器浇铸1 200 mm×244 mm断面铸坯在不同浸入深度下流场、温度场进行数值模拟计算.结果表明,针对结晶器1 200 mm×244 mm断面下,当浸入深度为110mm时,自由液面的最大速度为0.166 m/s,波高为2.4mm;当浸入深度增加至130 mm后,自由液面速度有所降低,为0.127m/s,但当浸入深度在130～170mm变化时,自由液面速度波动不明显.液面波动随着浸入深度的增加而略有降低,浸入深度分别为130、150、170 mm时,液面波高分别为1.98、1.89、1.49mm,整体变化不大.不同浸入深度在结晶器内上旋流钢液大部分温度为1516～1518℃,下旋流钢液温度基本为1514～1516℃,比较均匀,影响不大.
关键词:
浸入深度
,
数值模拟
,
结晶器流场
,
温度场
解家英
,
张利君
,
王凤琴
钢铁研究学报
采用Thermo-Calc软件、热模拟及扫描电镜研究高Ti-Q550钢中微合金的析出规律.采用Thermo-Calc 软件计算不同温度下Nb、Ti的析出规律,钛含量对钢中Nb、Ti析出规律及A3的影响.采用热模拟和扫描电镜研究钢中铌相的析出温度.计算结果表明,钛相的析出温度为1 498℃,铌相析出温度为1 251℃；随着钢中钛含量的增加,(Nb,Ti)C相析出温度和A3温度升高,但铌在钢中的固溶量降低；当钛的质量分数小于0.08％时,Ti(N,C)相析出温度随钛含量增加而升高,但当钛的质量分数大于0.08％时,相析出温度基本不变,钛在钢中的固溶量随钛含量增加而增加.
关键词:
热力学
,
Nb、Ti第二相
,
析出行为
,
热模拟
,
扫描电镜
黄志伟
,
张利君
,
陈庆发
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2004.04.007
鑫汇金矿属高品位缓倾斜至倾斜中厚矿体,矿体变化很大,主要采用两步骤回采的房柱采矿法回采,采后用尾砂充填.该法在回采矿体顶板破碎、矿体倾角较大时,贫化损失较大.为此,根据该类矿体的赋存条件,采用技术经济分析的方法,对可用的几种采矿方案进行了比较分析.分析认为,分层充填采矿法能较好地适应矿体的变化,提高采矿的安全性、降低采矿贫化损失,有较好的技术经济效果,文中介绍了该分析研究过程及推荐方案主要特征.
关键词:
采矿方案选择
,
分层充填法
,
中厚矿体
薄凤华
,
王凤琴
,
张利君
钢铁
中间包包型对钢液流动有重要影响,进而影响中间包的冶金效果.利用数学模拟方法,以钢液停留时间分布曲线(RTD曲线)为评判标准,对某钢厂的中间包包型进行了优化改造,优化后出口浓度最大时间延长了200s,钢液活塞区比例由39.3%增加至69.6%,死区比例由10.11%降至4.77%,且铸余减少3.5t;包型优化后的大样电解夹杂物含量减少了72.35%.该包型于2008年12月开始在某钢厂稳定使用,提高了铸坯质量,节省了生产成本,为该钢厂创造了显著的效益.
关键词:
中间包
,
RTD曲线
,
停留时间
,
数值模拟
,
包型优化
