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铁碳合金薄带气固反应脱碳试验

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150157

提出了高炉铁水双辊连铸薄带＋高温气固反应脱碳生产钢带的全新工艺流程。试验以Ar-H2-H2O为脱碳气氛，在可控气氛管式炉内对Fe-C合金薄带进行脱碳。通过正交试验方法，研究了不同水浴温度（40～60℃）、脱碳时间（5～50 min）和脱碳温度（920～1140℃）对脱碳效果的影响。研究结果表明，升高脱碳温度、水浴温度和延长脱碳时间均有利于合金薄带的脱碳，其中脱碳温度的影响最为显著，其次为脱碳时间，水浴温度对脱碳效果的影响最小。碳质量分数为4.05%，厚度分别为2.0、1.0、0.5 mm的薄带，在水浴温度为60℃时，1140℃下固态脱碳25 min，薄带平均碳质量分数分别降至1.12%、0.41%和0.017%，证明了碳铁碳合金在可控气氛下通过气固反应脱碳生产中低碳钢带技术上可行。

关键词: 气固反应 , 脱碳 , Fe-C合金 , 薄带

2 mm铁碳合金薄带固态脱碳试验

程荣 , 艾立群 , 洪陆阔 , 李强 , 李亚强

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150479

为了探究2 mm厚的铁碳合金薄带固相脱碳规律。试验以Ar-H2-H2O为脱碳气氛，在可控气氛管式炉内对Fe-C合金薄带进行脱碳。把初始碳质量分数为4.15%和3.20%的2 mm铁碳合金薄带分别放入加热场中，然后控制不同加热温度和脱碳时间进行脱碳研究。结果表明，碳向反应界面的扩散是脱碳反应的限制性环节，脱碳温度的升高和脱碳保温时间的延长均有利于脱碳，初始碳质量分数不同的铁碳合金薄带前期脱碳速率相同。由于薄带较厚，恒温脱碳不能达到脱碳要求，从而提出了分段加热脱碳法，脱碳效果良好，初始碳质量分数为4.15%的铁碳合金薄带70 min可脱到0.28%，初始碳质量分数为3.20%的铁碳合金薄带50 min可脱到0.23%。

关键词: Fe-C合金薄带 , 脱碳 , 限制性环节 , 扩散

1mm铁碳合金薄带气-固反应脱碳试验

李亚强 , 艾立群 , 李强 , 程荣 , 陈鹏飞 , 刘新亮

钢铁 doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160316

为了研究1 mm铁碳合金薄带气-固反应脱碳动力学以及探索不同温度对薄带脱碳效果的影响.以初始碳质量分数为4.2%、厚度为1 mm的铁碳合金薄带为研究对象,在气体流量为400 mL/min、pH2O/pH2为0.85的Ar-H2-H2O混合气氛条件下,以高温气-固反应形式开展脱碳试验研究.结果表明,提高脱碳温度可以明显提高脱碳效果,在1413 K温度条件下脱碳30 min可以将碳脱至0.12%.宏观脱碳反应近似为表观一级反应,脱碳反应表观活化能为157.9 kJ/mol.脱碳反应初期主要受控于表面化学反应,后期碳在薄带内部的扩散成为主要限制性环节.

关键词: 铁碳合金 , 薄带 , 气-固反应 , 脱碳 , 表观活化能

铁碳合金薄带气固反应脱碳工艺

洪陆阔 , 艾立群 , 程荣 , 孙彩娇 , 赵定国 , 付强

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20150127

提出了高炉铁水双辊连铸薄带十高温气固反应脱碳,生产钢带的全新工艺流程.实验以高碳铁碳合金板带为研究对象,在Ar-H2-H2O气氛下可控气氛管式炉内,利用高温气固反应脱碳机制,探索铁碳合金固态下脱碳而铁基不氧化的可行性,确定可控气氛下脱碳的温度和气氛条件范围.实验结果表明:气氛条件对铁的氧化有显著影响,当水浴温度不大于60℃或气体流量不大于300 mL/min时,脱碳后基体中不存在铁的氧化物;当水浴温度达到70℃或气体流量达到450mL/min时,脱碳后基体中出现铁的氧化物,此时由于铁氧化的出现降低了脱碳效果.

关键词: 气固反应 , 脱碳 , Fe-C合金 , 薄带

铁碳合金薄带气-固反应脱碳动力学分析

程荣 , 艾立群 , 洪陆阔 , 李强 , 李亚强 , 赵定国

中国冶金 doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20150145

为了研究铁碳合金薄带固相脱碳反应的动力学.试验以Ar-H2-H2O为脱碳气氛,在可控气氛管式炉内对Fe-C合金薄带进行脱碳.把铁碳合金薄带放入加热场中加热到1020、1080和1140℃,并分别保温脱碳0、10、30、50、60、70、80和90 min.结果表明,碳向反应界面的扩散是脱碳反应的限制性环节,脱碳温度的升高和脱碳保温时间的延长均有利于提高脱碳量,而且提高反应温度有助于提高脱碳反应速率.铁碳合金薄带固态脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应表观活化能为144.9 kJ/mol.

关键词: Fe-C合金薄带 , 脱碳 , 气固反应 , 表观活化能

斜程路径大气相干长度的测量

汪建业 , 刘晓春 , 翁宁泉 , 吴毅

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2005.03.035

介绍了一种斜程有限距离上大气相干长度的测量系统和方法,用系留气球搭载一个点光源,在地面用差分像运动测量法测量光波到达角起伏方差来确定实时的斜程大气相干长度值,与湍流廓线测量实验进行了对比,实验结果分析光学湍流廓线积分与相干长度仪测量二者的相关性较好.

关键词: 大气光学 , 大气传输 , 大气相干长度 , 斜程测量

蠕变持久统一方程

张少波 , 傅惠民 , 张应福

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.12.003

建立了一种蠕变持久统一方程和热强参数统一方程,它不但将目前常用的拉森-米勒(L-M)方程、葛-唐吾(G-D)方程、曼森-索柯普(M-S)方程和曼森-哈弗特(M-H)方程统一表达为一个方程,而且还能很好地表征工程中许多用上述四种方程无法描述的材料蠕变断裂时间、应力和温度之间的关系.所以,与现行规范中推荐的这四种蠕变持久方程相比,统一方程具有对试验数据的拟合精度高、适用性强等优点.

关键词: 蠕变 , 持久强度 , 持久方程

纵流壳程换热器壳程近壁区流场和温度场数值研究

古新 , 董其伍 , 王珂

工程热物理学报

对新型纵流壳程换热器壳程近壁局部区域的流场和温度场进行了数值模拟研究,总结了换热器横截面内各换热管壁面对流传热系数与换热管距壳体轴心距离的关系,分析了近壁区域非规则流道内流体对流传热系数较壳体中心主流区内规则流道大的原因,为换热器壳程内关键局部区域流体流动和传热状况的改善以及进一步的结构优化提供了直观依据.提出的纵流壳程换热器周期性全截面计算模型,为发现和解决换热器中与局部位置流体流动和传热细节相关的深层次问题提供了良好的辅助手段.

关键词: 纵流壳程换热器 , 流场 , 温度场 , 局部特性 , 数值模拟.