基于国内转底炉直接还原炼铁在起步阶段亟待解决的热工系统问题，分别以系统分析、热模拟实验和数值模拟为手段，对转底炉分段热工参数进行了研究.建立了转底炉冶金模型和热模型（涉及变量83个、参数20个），模拟计算结果表明，每生产1t金属化球团，需铁精粉1213kg，消耗煤粉283kg、煤气615kg.基于转底炉分区域系统分析，分别进行了预热段、加热段、还原段条件下的热模拟实验研究，确定出不同工况下（nC：nO=0.8~1.2）含碳球团于各段的实时还原进度，并依据含碳球团自还原吸热与热工参数的匹配，确定出各段燃料供应参数.使用Fluent模拟软件对分段热工参数进行了验证，结果表明分段热工参数设计合理，能有效实现转底炉的分段职能，为转底炉的优化设计提供了基础

本文用各种不同的加热温度和不同的冷却方式,对20A深冲弹钢中出现的各种铁素体形态进行了光学金相和电子金相的观察,经过分析表明,在含碳量一定的低碳钢中,铁素体的形态和冷却方式,冷却速度有关,并且这些形态大都符合Dubè所作的分类。本文根据铁素体片的形态讨论了它的形核和长大的机构学

本文研究了成分为Mn 69.40%、Al 29.86%、C0.58%3元合金的相变动力学和3种不同成分Mn-Al-C合金的恒温转变过程,还用示差热分析法测定了合金在加热过程中相变的临界温度。实验结果表明:合金的恒温转变过程随成分不同而变化,处于亚共析成分时,τ相分解先析出γ相;处于过共析成分时,τ相分解先析出β-Mn相。τ相的稳定性取决于Mn/C比,含碳量一定,随Mn含量增加,τ相稳定性降低。必须使合金中的含碳量超过其在τ相内的溶解度极限,才能提高τ相的稳定性

为研究Q420C角钢在大矫直应变过程中的铸坯凝固传热行为以及AlN析出对铸坯和轧材质量的影响,本文通过ProCAST模拟软件和射钉试验,对不同参数条件下铸坯表面和角部温度以及坯壳厚度等进行模拟计算,并提出了凝固坯壳厚度修正公式.通过Gleeble实验得出,铸坯在1008~1364℃温度范围内时具有较好的热塑性.对AlN析出的热力学和动力学研究表明,铸坯应避开在AlN析出\窗口\内矫直,轧制前加热炉均热温度控制在1160~1200℃,终轧温度控制在850℃以上可减少AlN在奥氏体晶界沉淀析出.经过工艺试验,成功开发出Q420C角钢,轧材平均合格率达到90%,综合性能指标满足要求

㶲平衡是㶲分析方法的基本手段,本文介绍了工业炉（窑）㶲平衡所用的重要概念和基本思想,以及可能遇到的主要理论性问题,并给出进行连续加热㶲平衡所采用的实用计算公式。 本文针对工业炉（窑）内部㶲损分布的计算问题,对于内部存在燃烧与传热两大环节的炉型,将能质引入㶲平衡计算,提出了可逆传热物理模型。该模型运用㶲分析方法基本原理,结合炉子热工特点,利用热力学状态函数方法,建立衡量实际传热不可逆程度的可逆传热样板。模型的物理意义明确,可求得传热不可逆㶲损的分配。最后,作者根据在热平衡与㶲平衡计算中所遇到的问题,提出将热平衡计算基准温度统一于㶲平衡基准的建议

液芯钢锭的加热和轧制可大幅度地改善均热炉的技术经济指标,对节约能耗有极为显著的效果。通过模拟实验得知,钢锭液芯率控制在6%左右可以实现液芯轧制。通过理论计算得出不同模内、模外时间条件下沸腾钢锭的平均温度、凝固层厚度、液芯率、热含量以及达到出轧标准所应补充的热量等有关热状态参数,在此基础上找出实现液芯轧制所应遵守的条件,如传搁时间、在炉时间、最高炉温、热负荷等的定量关系,并提出最佳传搁时间的看法。经过现场实验的验证,上述分析是正确可信的

使用原位观察方法研究了不同凝固条件H13钢铸锭样品中液析碳化物的高温行为.实验发现连铸锭及电渣锭两种样品在所研究的枝晶间存在明显的合金元素偏析,其中Cr、Mo、V、C的偏析较为明显,液析碳化物存在于凝固枝晶间偏析最严重的区域,成分为V、Mo、Cr、Ti的液析碳化物.连铸锭及电渣锭两种样品分别在1200℃及1250℃围绕液析碳化物周围出现局部液相,理论计算的局部液相出现温度与实验观察到的接近;随着温度的升高,局部液相范围扩大,与电渣锭相比,加热至相同温度时,连铸锭液析碳化物周围的局部液相范围更大.液析碳化物周围局部液相的出现加快了枝晶间合金元素的扩散,对液析碳化物的高温行为具有重要影响

流动粒子炉用于焙炖和加热钢丝是一项发展很快的先进技术。这种方法得到的成品质量与鉛浴相当,但无污染毒害,无鉛耗,无氧化铁皮或只有輕微氧化,优点很多。本文讨论了在试验室试验条件下,用流动粒子炉代替鉛浴作等温淬火,选定沸腾粒子,确定工艺参数。通过选用不同化学成分的粒子、粒度、重度、粒子炉温度等温时间、风量等参数处理试样,试样的拉伸强度以达到鉛淬火标准为合适,得出各种工艺条件的定量关系,为在现厂生产实验提供了参考和依据

在小型石英反应管中用模拟的黄铁矿焙烧气和有色冶炼厂含二氧化硫废气对东湘桥氧化锰矿石进行了硫酸盐化焙烧条件实验。考察了焙烧温度、焙烧时间、磨矿细度、添加剂种类和用量,二氧化硫浓度等条件对矿石中有价元素锰、钴和镍浸出率的影响。实验结果发现,焙烧的温度制度、磨矿细度和添加剂对各元素的浸出率有显著的影响,其它条件影响不大。可以推荐下列工艺制度:矿石细磨添加2-3%硫酸钠造粒,在400℃和700℃左右用含SO2废气进行两段硫酸盐化焙烧,而后浸出。由此可得锰浸出率一般大于90%,最高可达97%;钴浸出率大于80%,最高亦达97%。在利用含SO2废气时,可以利用废气余热一段加热,只要废气温度高于400℃,矿石充分磨细,也可以得到较满意的结果

通过化学成分、光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜能谱分析等测试手段，分析了镍沉降渣矿物成分和嵌布特点和沉降渣深度还原过程中物相的转变特征，结果表明，渣的物相由铁镁橄榄石和玻璃质组成.渣中主要有用成分铜镍铁硫化物嵌布粒度微细，分布无规律，回收困难.经深度还原，沉降渣逐渐转变为镁黄长石、含镍金属铁、辉石、钙霞石、钠闪石、石英等新的矿物成分，加热至1300℃，还原产物物相组成稳定，镁黄长石和含镍金属铁相对含量最高.还原时间也是影响还原效果重要因素，含镍金属铁相对含量随还原时间的增加而增长，120 min时相对含量最高.热力学分析表明，镍沉降渣深度还原过程中主要发生的反应为铁镁橄榄石与氧化钙作用生成镁黄长石和FeO，FeO被C和CO还原为金属铁.金属硫化物与CaO和C通过氧化还原作用，生成的金属铜和镍溶于金属铁中，产生的CaS与硅酸盐一起析出