本文旨在研究不同温度下氢气对褐铁矿还原度和还原速率的影响,并以此为基础分析动力学相关问题.通过热重分析深入了解褐铁矿失水状况.使用粒度为8~12 mm褐铁矿焙烧后,分别在750~950℃五个不同温度下使用4 L·min-1 H2进行还原,并分析还原率和还原速率随时间的变化关系.研究发现：随着反应进行,试样还原率逐渐增大,五条还原率曲线在t>28 min后与还原温度排序一致.通过动力学研究计算得反应表观活化能E=15.323 kJ·mol-1,从而确定扩散为还原反应的限制环节

动用稀土氧化物固态渣饼作为脱硫剂和变质剂,借助吹氩搅拌对高硫(S=0.100%)过共晶铁水进行变质处理。实验在1450℃下进行30～45分钟得到了变质处理过程中铁水化学成分变化的规律和在过共晶铁水条件下试样中石墨形态和RE、CE含量之间的规律。结果表明在过共晶区当RE%≤(CE%-4.30%)/25时试样石墨形态为蠕虫状。当RE%≥(CE%-4.30%)/25时试样石墨形态为球状。对脱硫反应和稀土氧化还原反应进行了热力学计算和讨论,在实验条件下上述反应在热力学上均成立

采用压汞仪测量焦炭与CO2或H2O反应后的孔隙结构特征,研究孔隙率、平均孔径、比表面积及孔径分布对焦炭高温抗拉强度的影响规律.焦炭孔隙率和平均孔径随反应率升高而增加.平均孔径小于30μm时气化反应以造孔为主,比表面积随反应率升高先增后减,大于30μm时以扩孔为主,随反应率升高而减小.与CO2相比,H2O反应后焦炭平均孔径小,比表面积大,抗拉强度高.焦炭抗拉强度随孔隙率和平均孔径增加而降低,平均孔径小于30μm时抗拉强度随比表面积增加而降低,大于30μm时随比表面积减小而降低.焦炭中小孔数量越多抗拉强度越高,大孔数量越多抗拉强度越低.相同反应率下,H2O反应后焦炭中小孔数量增加,比表面积大,有利于保护气孔壁结构,抑制高温抗拉强度的降低

应用铸坯凝固过程中的热弹塑性应力模型,对马钢水平连铸热试期间的铸坯进行了传热、应力和应变分析计算。定量地反映了铸坯的热应力分布,指出水平连铸铸坯出结晶器后,表面温度回升太大,可能产生中间裂纹和中心裂纹

采用微波加热和常规加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学行为研究，以巴西粉锰为脱硅剂，与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.微波加热和常规加热分别加热到不同温度并保温一定时间，测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明：单一和混合料均可在微波场中快速升温.随着温度的升高和保温时间的延长，两种加热方式脱硅率均随之提高，在相同实验条件下，微波加热的脱硅率和反应速率均高于常规加热，微波加热可以提高固相脱硅率；微波加热固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节，其表观活化能为102.93 kJ·mol-1，常规加热脱硅反应的表观活化能为180 kJ·mol-1，说明微波加热能改善固相脱硅的动力学条件，提高固相脱硅反应速率，降低脱硅反应的活化能

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用反应等离子熔覆技术,在45#钢表面制得以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用SEM,XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,分别在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理.结果表明,涂层组织包括(Cr,Fe)7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶,该涂层在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性

分析了冲击碾压的作用机理、橡胶沥青的生成机理及应力吸收层应用性能.基于\强基薄面\理论,开展了冲击碾压、橡胶沥青及应力吸收层工艺组合技术在公路工程中应用试验研究.结果表明:对淤泥质软弱地基上的填石路堤进行冲击碾压加固是动力压密和动力固结双重作用结果;橡胶沥青的形成机理是胶粉与基质沥青在高温条件下混合后同时发生物理和化学两种反应,但以物理溶胀为主;橡胶沥青应力吸收层具有吸收应力、减缓反射裂缝、防水和增强层间黏结等优良功能.冲击碾压、橡胶沥青和应力吸收层组合技术现场应用效果良好

利用ANSYS有限元分析软件对反向凝固不锈钢复合带的平整轧制过程进行了变形物理场分析,得出了复合带平整轧制时内部各点的塑性应变和应力分布:轧件内存在不均匀变形,母带的应变大于凝固层,凝固层应变从表面向内部逐渐增大;在轧制变形区内,凝固层的应力大于母带;轧件的残余应力约为19 MPa.轧制力的解析结果与实测的轧制力基本相符

利用熔铸-原位反应喷射沉积成形技术制备了TiC颗粒增强A1-20Si-SFe复合材料.分析了内生TiC颗粒对喷射沉积Al-20Si-5Fe合金微观组织的影响.结果表明:喷射沉积A1-20SI-5Fe合金微观组织中常出现脆性、针状的A1-SI-Fe三元金属间化合物相.在A1-20Si-5Fe合金中内生一定量的TiC颗粒,有助于减小粗晶Si颗粒的尺寸、消除针状的A1-Si——Fe三元金属间化合物相

研究了Ca3N2对高温常压下B4C与NH4CL生成hBN反应的作用.在950℃,B4C与NH4Cl的反应产物中含少量hBN,加入Ca3N2后hBN含量无明显变化;在1200℃,B4C与NH4Cl的反应产物中hBN含量高于950℃时的含量,加入Ca3N2后hBN含量明显增加.分析表明:Ca3N2在上述生成hBN的反应中表现出催化作用.Ca3N2对生成hBN反应的催化作用弱于Li3N,而且Ca3N2和Li3N都只有在熔融状态下才有催化作用