通道式感应加热五流中间包流场的水力学模拟 被引量：30

1

作者 马钰 唐海燕 +3 位作者 张硕 张家泉 肖红 马志民 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期57-64,共8页

通道式感应加热能有效补偿连铸过程中间包钢水的温降,且具加热效率高、设备简单等优点,是近年来得到快速推广应用的中间包新技术。配置感应加热器后的中间包结构与常规中间包差异较大,其加热通道的设计对中间包流场具有明显影响。针对... 通道式感应加热能有效补偿连铸过程中间包钢水的温降,且具加热效率高、设备简单等优点,是近年来得到快速推广应用的中间包新技术。配置感应加热器后的中间包结构与常规中间包差异较大,其加热通道的设计对中间包流场具有明显影响。针对实际应用的某5流直通道感应加热中间包边部流和中间流温差大、钢水浇铸过热度偏高的问题,通过水模拟试验对该中间包流场进行优化,提出了一种新型的分口通道方案。该方案可将中间包的死区比例由原型的29.50%降低到20.33%,钢水平均停留时间较原型延长了40s。工业试验表明,分口式新型通道设计中间包各流浇铸温度一致性得到改善,其中边部流和中间流的平均温差较原型降低了3.6℃,实现了感应加热中间包应用效果的进一步提升。 展开更多

关键词 中间包 感应加热 分口通道 水力学模拟 连铸

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汾渭平原临汾市2019年春节期间大气污染特征与来源解析 被引量：16

2

作者 刘威杰 胡天鹏 +9 位作者 毛瑶 许安 苏业旺 李星谕 程铖 石明明 梁莉莉 邢新丽 张家泉 祁士华 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期5122-5130,共9页

近年来汾渭平原冬季雾-霾事件频发,节假日期间尤为明显,除燃煤和工业排放外,区域的地形和气候特征也是导致雾-霾的主要因素.2019年2月春节期间对汾渭平原临汾站点的空气质量进行观测.运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对PM_(2.5)中的1... 近年来汾渭平原冬季雾-霾事件频发,节假日期间尤为明显,除燃煤和工业排放外,区域的地形和气候特征也是导致雾-霾的主要因素.2019年2月春节期间对汾渭平原临汾站点的空气质量进行观测.运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对PM_(2.5)中的13种元素(Li、Be、Ti、Rb、Sc、Y、La、Ce、Zr、V、Tl、U和Sn)进行分析测定,并结合站点的气象数据,运用聚类分析和后向轨迹等方法,分析了污染物的时空分布与潜在源区贡献.结果表明,观测期间SO_(2)的平均浓度为58.39μg·m^(-3),超过了国家环境空气质量标准(GB 3095-2012)24 h一级平均质量浓度限值(50μg·m^(-3)),O_(3)、NO_(2)和CO的均值浓度分别为52.15μg·m^(-3)、29.02μg·m^(-3)和2.29 mg·m^(-3).聚类分析结果表明,La、Ce、Ti、V、Li、Be、Rb、Y、U、Sc和Zr主要受地壳土壤源影响.气态污染物的空间分析结果表明SO_(2)是主要污染物,主要受当地燃煤排放的影响,而高浓度的NO_(2)和CO主要由城区向观测站点扩散造成.受汾渭平原盆地地形的影响,沿汾渭平原传输的气团一直存在,表明当地的地形可能会限制污染物扩散,加剧雾-霾现象.土壤源的潜在源区分析(PSCF)表明:受季风气候影响,陕西北部、甘肃南部和宁夏南部对站点的土壤扬尘源有主要贡献. 展开更多

关键词 PM_(2.5) 大气污染 元素 汾渭平原 后向轨迹

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夏季大气PM2.5中元素特征及源解析:以华中地区平顶山-随州-武汉为例 被引量：14

3

作者 刘威杰 石明明 +6 位作者 程铖 黎荧 朱戈昊 邢新丽 孔少飞 张家泉 祁士华 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期23-30,共8页

为研究我国中部地区不同类型城市夏季大气细颗粒物PM2.5中元素组成特征及来源,于2017年6月对平顶山、随州和武汉这3个站点空气中的PM2.5进行观测,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中Ti、Zn、Cu、Cr、As、Pb、Fe、Ni、Se、V、Sb... 为研究我国中部地区不同类型城市夏季大气细颗粒物PM2.5中元素组成特征及来源,于2017年6月对平顶山、随州和武汉这3个站点空气中的PM2.5进行观测,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中Ti、Zn、Cu、Cr、As、Pb、Fe、Ni、Se、V、Sb、Cd和Co等13种元素进行分析,并结合富集因子法、主成分-多元线性回归分析方法(PCA-MLR)和后向气团轨迹聚类分析模型对3个站点的污染类型及污染来源进行分析.结果表明,平顶山、随州和武汉三地PM2.5的痕量元素中均以Zn元素浓度最高,As元素的浓度均超过环境空气质量标准(GB 3096-2012)年均浓度限值,3个站点的Pb和Cd浓度均较低.富集因子分析结果表明:Se、Sb、Cd、As、Cu和Zn元素富集因子系数均超过10,受人为污染严重,其中3个站点Se元素的富集因子系数均高于600. PCA-MLR和后向气团轨迹聚类分析结果表明:平顶山站点主要受工业污染/燃油(57. 90%)、交通污染源(24. 40%)、燃煤源(6. 10%)和矿区土壤源(11. 60%)等4个污染源影响,随州站点的主要污染来源是燃油源,其贡献率为54. 30%,其次是燃煤源(22. 40%)、冶金尘/工业污染源(12. 80%)及电镀/汽车制造等污染源(10. 50%);武汉站点受工业排放影响最大,其贡献率为60. 80%,机动车污染源的贡献率为39. 20%.武汉和随州站点主要受当地源排放影响,平顶山站点受当地排放和外源汇入共同影响. 展开更多

关键词 PM2.5 元素 富集因子 PCA-MLR 后向气团轨迹

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鄂东典型工业城市大气PM10中元素浓度特征和来源分析 被引量：14

4

作者 占长林 张家泉 +5 位作者 郑敬茹 姚瑞珍 刘红霞 肖文胜 刘先利 曹军骥 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4463-4468,共6页

为了解鄂东典型工业城市——黄石市可吸入颗粒物中元素的浓度水平、污染特征及来源,于2012年4月至2013年2月在黄石市城区采集PM_(10)样品,利用能量色散X射线荧光光谱仪测定了17种元素的质量浓度.运用富集因子法讨论了PM_(10)中14种元素... 为了解鄂东典型工业城市——黄石市可吸入颗粒物中元素的浓度水平、污染特征及来源,于2012年4月至2013年2月在黄石市城区采集PM_(10)样品,利用能量色散X射线荧光光谱仪测定了17种元素的质量浓度.运用富集因子法讨论了PM_(10)中14种元素的污染特征,并通过主成分分析法和正定矩阵因子分析法(PMF)分析了这些元素的来源.结果表明,观测期间黄石城区PM_(10)中元素质量浓度变化范围较大,在0.01~9.83μg·m^(-3)之间,其中S的浓度最高,Ni和V的浓度最低.与国家二级标准相比,Pb和Cd日均浓度超标较为严重,全年超标天数分别达到36.4%和89.1%.富集因子分析表明,PM_(10)中Ti、V、Mn和Ni为轻度富集,受自然源和人为源的双重影响;Ca、Cr和Ba为中度富集,Cu、Zn和Pb为高度富集,Sn、Sb和Fe为超富集,说明这些元素受到人为源的影响较大.主成分分析和PMF源解析结果表明,PM_(10)中元素主要来源于地壳源/土壤扬尘、燃煤源、工业源和机动车源,且两种方法的解析结果具有较好的一致性. 展开更多

关键词 PM10 元素 富集因子 来源 黄石

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差流量吹氩模式对150t钢包混匀与顶渣行为的影响 被引量：13

5

作者 胡群 李小松 +2 位作者 张家泉 连艳新 唐海燕 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期31-38,共8页

针对钢包传统的双孔等流量底吹氩模式在流量较大时造成的流股相互碰撞、搅拌能耗散大、钢包卷渣和钢水二次氧化倾向大的问题,提出一种双孔差流量搅拌模式,并以150t工业钢包为原型,采用1∶3物理模型研究了两个吹氩孔分布、吹氩流量和渣... 针对钢包传统的双孔等流量底吹氩模式在流量较大时造成的流股相互碰撞、搅拌能耗散大、钢包卷渣和钢水二次氧化倾向大的问题,提出一种双孔差流量搅拌模式,并以150t工业钢包为原型,采用1∶3物理模型研究了两个吹氩孔分布、吹氩流量和渣层厚度对新底吹模式下钢水混匀时间与顶部渣眼面积的影响。结果表明,与传统等流量吹氩模式相比,双孔差流量搅拌钢包混匀时间和渣眼面积普遍有所减小。其中,两个底吹透气砖在包底0.6R(钢包底部半径)处、夹角为180°时,可获得较短的混匀时间和较小的渣眼,且两个渣眼出现在钢包液面两侧,避免了常见的渣层偏聚不均匀现象。研究结果为工业实践中采用新型双孔差流量搅拌模式改善钢包冶金效果、更好地抑制钢水二次氧化提供了依据。 展开更多

关键词 钢包 差流量吹气模式 混匀时间 渣眼面积 物理模拟

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武汉市高校大气降尘中水溶性离子污染特征及来源解析 被引量：8

6

作者 钟萍 汪昂绿 +5 位作者 张慧迪 龚香宜 张家泉 张喜皓 胡宏元 田倩 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期98-104,共7页

于2017年11月采集武汉高校大气降尘样品106个,采用离子色谱仪分析样品中9种水溶性离子(F^(-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+))的含量,用相关性分析和比值分析法解析其污染特征,用PCA-... 于2017年11月采集武汉高校大气降尘样品106个,采用离子色谱仪分析样品中9种水溶性离子(F^(-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+))的含量,用相关性分析和比值分析法解析其污染特征,用PCA-MLR模型初步探讨其来源及贡献率。结果表明:武汉高校降尘中主要水溶性离子为Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-),平均浓度顺序为Ca^(2+)>SO_(4)^(2-)>NO_(3)^(-)>K^(+)>Na^(+)>Cl^(-)>Mg^(2+)>NH_(4)^(+)>F^(-),且F^(-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)分布存在明显的空间质异性。m(NO_(3)^(-))/m(SO_(4)^(2-))为0.28,以固定源污染为主;降尘样品总体呈碱性。9种可溶性离子主要以NaCl、KCl、MgCl_(2)、Mg(NO_(3))_(2)、MgSO_(4)、Ca(NO_(3))_(2)、Ca SO_(4)等形式存在,主要来源于土壤/交通混合源、燃烧源、工业源,三者贡献率分别为8%、12%、80%。 展开更多

关键词 高校 降尘 水溶性离子 污染特征 来源

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Seminar教学法在环境工程专业实习教学中的应用效果 被引量：4

7

作者 张银凤 张家泉 +3 位作者 柳山 张业民 赵旭德 刘先利 《湖北师范大学学报（自然科学版）》 2021年第1期110-114,共5页

为探讨Seminar教学法在环境工程专业实习教学中的应用效果,选择了2018年7月至2018年9月在污水处理公司实习的138名学生为研究对象,按照不同教学方法(传统授课法和Seminar教学法)分为研究组和对照组,并考核学生实习结束后的教学效果。结... 为探讨Seminar教学法在环境工程专业实习教学中的应用效果,选择了2018年7月至2018年9月在污水处理公司实习的138名学生为研究对象,按照不同教学方法(传统授课法和Seminar教学法)分为研究组和对照组,并考核学生实习结束后的教学效果。结果表明,研究组的考试成绩显著高于对照组,且差异有统计学意义(P<0.05);研究组对教学效果的满意度显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).这表明Seminar教学法在环境工程专业环境科学类课程群实习教学中应用效果显著,可以增强学生的学习积极性及学习兴趣,值得推广应用。 展开更多

关键词 环境工程专业 SEMINAR教学法 实习教学 应用效果

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钢包浇注过程中旋涡临界高度控制 被引量：4

8

作者 胡群 唐海燕 +3 位作者 李小松 张家泉 包伟峰 蒋宪勋 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期35-41,共7页

为了有效控制钢包浇注过程中汇流旋涡的临界高度,以150 t钢包为原型,基于相似原理,采用1∶3的物理模型,通过水模拟研究了钢包初始液位、静置时间、水口位置、水口结构和阻旋装置对汇流旋涡形成过程的影响。结果表明,初始液位对旋涡的形... 为了有效控制钢包浇注过程中汇流旋涡的临界高度,以150 t钢包为原型,基于相似原理,采用1∶3的物理模型,通过水模拟研究了钢包初始液位、静置时间、水口位置、水口结构和阻旋装置对汇流旋涡形成过程的影响。结果表明,初始液位对旋涡的形成影响较小,而静置时间和水口位置的影响显著。在逆时针注水情况下,随着静置时间的增加,旋涡起旋高度逐渐增加,临界贯通高度先增加后减小;随着水口偏心率的增加,旋涡的临界高度逐渐降低。比较现用水口、新设计的梯形水口和正方形水口发现,梯形和正方形水口可以略降低旋涡的临界高度。研究提出了一种实心圆柱体阻旋装置,当其高度为80 mm、安装在水口靠近包壁的一侧时可以显著抑制旋涡的产生,贯通高度比现用钢包降低78.2%。工业实践表明,使用该抑旋装置可将高拉速下(1.4~1.6 m/min)Q195L钢的变流率由原来的8.6%~12%降为1.96%。 展开更多

关键词 钢包 浇注过程 物理模拟 汇流旋涡 临界高度

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鄂东某白茶园土壤特征分析和安全性评价 被引量：3

9

作者 王泽亚 张家泉 +3 位作者 柳山 胡宏元 张喜皓 龚香宜 《化学试剂》 CAS 北大核心 2021年第2期204-209,共6页

于2018年12月采集鄂东某白茶园表层土壤并开展土壤重金属和PAHs含量分析,以有机茶产地环境条件、茶叶产地环境技术条件和湖北土壤背景值为标准,探讨茶园土壤污染特征并作污染风险安全评价。结果表明,茶园土壤中不同的重金属含量差异显... 于2018年12月采集鄂东某白茶园表层土壤并开展土壤重金属和PAHs含量分析,以有机茶产地环境条件、茶叶产地环境技术条件和湖北土壤背景值为标准,探讨茶园土壤污染特征并作污染风险安全评价。结果表明,茶园土壤中不同的重金属含量差异显著,6个茶园土壤采样点中的重金属Zn、Pb、Cr、As的平均含量低于茶叶产地环境技术条件的要求,均不超标,Cu的平均含量为52.41 mg/kg,略高于有机茶产地环境条件50 mg/kg的要求,Ni、Mn、Co、V的平均含量为0.114~0.793 mg/kg,综合潜在生态风险评价结果显示该茶园属轻微生态污染;该茶园土壤中的PAHs总量、单个含量均未超过荷兰土壤中PAHs含量(10种)总量和加拿大制定的单个PAHs含量标准,这表明该茶园土壤未受到PAHs污染。通过风险评价可知,该茶场土壤整体质量总体良好,仅Cu的平均含量超标4.8%,需注意Cu潜在风险。 展开更多

关键词 茶园 土壤 重金属 多环芳烃(PAHs) 生态风险

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大凌河水质演变状况及原因分析 被引量：3

10

作者 张家权 《东北水利水电》 2021年第2期51-52,共2页

文中通过收集整理现有大凌河的水质监测成果及采用补充监测等方法,开展调查评价工作,评价了大凌河水质现状。对全指标和双指标的水质变化趋势进行了分析,讨论了经济社会、水资源开发利用情况与大凌河水质演变关系。

关键词 大凌河 水质演变 原因分析

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特殊钢大方坯动态轻压下压下量模型研究 被引量：2

11

作者 李聿军 李亮 +3 位作者 兰鹏 张家泉 陈列 寇玉山 《连铸》 2018年第4期27-32,共6页

根据拉坯方向上质量守恒推导出更加简单且易于数值模拟计算的特殊钢大方坯连铸压下量计算模型Ri=2/37＊31/2fSC,i-fSC,i-1）Th/η,或者Ri=-2△TC,iTh/37＊31/2T1-Tsηi.式中,Ri为单个压下辊压下量,（fSC,i-fSC,i-1）为中心固相率增量,T... 根据拉坯方向上质量守恒推导出更加简单且易于数值模拟计算的特殊钢大方坯连铸压下量计算模型Ri=2/37＊31/2fSC,i-fSC,i-1）Th/η,或者Ri=-2△TC,iTh/37＊31/2T1-Tsηi.式中,Ri为单个压下辊压下量,（fSC,i-fSC,i-1）为中心固相率增量,Th为铸坯厚度,η_i为压下效率,△TC,i为铸坯中心温度增量,Ts和T1分别为固液相温度。建立了耦合压下量模型的大方坯凝固传热模型,并分析了钢种、断面尺寸、拉速、过热度和比水量对合理压下量的影响。结果表明,在拉坯方向上,由于凝固加速和压下效率减小,铸坯的压下量逐步增大;钢种、铸坯宽度、拉速、过热度和比水量对总压下量影响有限,但铸坯厚度对总压下量影响很大。大方坯厚度每增加30 mm,轻压下量增加1mm。 展开更多

关键词 大方坯 轻压下量 压下效率 固相率 大方坯厚度

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连续铸钢与钢坯热塑性 被引量：2

12

作者 魏民 张家泉 《金属世界》 CAS 2022年第2期55-59,共5页

中国是制造业大国,也是钢铁生产强国,钢铁工业是国家经济发展的基础。出于社会高速发展的需要,中国近年每年钢产量均在10亿t左右,约占世界钢产量55%。其中,99%以上的钢都是通过高效率的连续铸钢工艺生产的。那么连铸工艺是怎样发展起来... 中国是制造业大国,也是钢铁生产强国,钢铁工业是国家经济发展的基础。出于社会高速发展的需要,中国近年每年钢产量均在10亿t左右,约占世界钢产量55%。其中,99%以上的钢都是通过高效率的连续铸钢工艺生产的。那么连铸工艺是怎样发展起来的?传统模铸工艺又是如何兴盛与衰落的?面对实际的钢铁连铸问题,我们又怎样类比生活常识去解释与理解?本文介绍了金属模铸与连铸的发展历史,形象地描述了钢铁连铸的过程,并且结合连铸过程中的一个控制要点介绍了如何从科学常识和多个角度认识复杂且重要的冶金现象。 展开更多

关键词 钢铁工业 生活常识 连续铸钢 模铸 控制要点 国家经济发展 制造业大国 钢产量

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大冶湖表层沉积物-水中多环芳烃的分布、来源及风险评价 被引量：39

13

作者 张家泉 胡天鹏 +6 位作者 邢新丽 郑煌 张丽 占长林 刘红霞 肖文胜 祁士华 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期170-179,共10页

于2015年8月采集大冶湖表层沉积物8个及上覆水样8个,使用GC-MS分析16种EPA优控PAHs.结果表明在表层沉积物及水体中ΣPAHs范围分别为:35.94~2 032.73 ng·g-1和27.94~242.95 ng·L^(-1),平均值分别为940.61 ng·g-1和107.77 ... 于2015年8月采集大冶湖表层沉积物8个及上覆水样8个,使用GC-MS分析16种EPA优控PAHs.结果表明在表层沉积物及水体中ΣPAHs范围分别为:35.94~2 032.73 ng·g-1和27.94~242.95 ng·L^(-1),平均值分别为940.61 ng·g-1和107.77 ng·L^(-1);表层沉积物中PAHs分布呈现湖中高于岸边趋势,水体则呈大致相反趋势,表层沉积物中以4~5环高环化合物为主要组分,在水体中主要以2环以及4环和5环PAHs为主,与国内外其他湖泊相比处于中度污染水平;来源解析表明大冶湖表层沉积物及水体中多环芳烃主要来自于高温燃烧源,沉积物中PAHs高环分子都占据绝大部分,反映出了沉积物受矿冶冶炼长期累积污染的效应;所检测沉积物中各单体PAH及ΣPAHs含量均未超过ERM以及FEL,表明大冶湖表层沉积物中PAHs无潜在生态风险;终生致癌风险评价表明大冶湖水体中PAHs通过摄入和皮肤接触风险都处于USEPA推荐的可接受水平范围之内,但都高于瑞典环保局和英国皇家协会推荐的最大可接受风险水平,需要对7种致癌PAHs污染加以防治. 展开更多

关键词 大冶湖 表层沉积物 水 多环芳烃 来源解析 健康风险

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微合金钢连铸表面横裂纹形成机理与控制技术研究现状 被引量：32

14

作者 兰鹏 杜辰伟 +3 位作者 陈培莉 刘华松 邱东升 张家泉 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-12,共12页

表面和角部横裂纹是高强度微合金钢连铸及热轧工艺中最为突出的质量问题,也是国内钢铁企业多年来仍未彻底突破的技术难点。在回顾前人对微合金钢连铸表面横裂纹问题研究的基础上,全面概述了其形成原因、影响因素以及解决措施,重点分析... 表面和角部横裂纹是高强度微合金钢连铸及热轧工艺中最为突出的质量问题,也是国内钢铁企业多年来仍未彻底突破的技术难点。在回顾前人对微合金钢连铸表面横裂纹问题研究的基础上,全面概述了其形成原因、影响因素以及解决措施,重点分析了基体粗大奥氏体晶粒对连铸表面裂纹倾向的影响,揭示了表层组织控制技术的机理及相关参数的制定准则,提出了解决表面横裂纹问题的可行研究方向。 展开更多

关键词 微合金钢 表面横裂纹 粗大奥氏体晶粒 表层组织控制技术

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双通道感应加热中间包的三维磁流热耦合模型 被引量：27

15

作者 陈希青 肖红 +3 位作者 王璞 何浩 兰鹏 张家泉 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期48-58,共11页

结合感应加热的中间包冶金是当前提升特殊钢连铸洁净度和质量稳定性的前沿技术。针对大方坯连铸用T型六流中间包,利用流动-传热耦合模型研究了控流装置对具有双感应加热通道中间包冶金行为的影响,首先获得了不开启感应加热工况下中间包... 结合感应加热的中间包冶金是当前提升特殊钢连铸洁净度和质量稳定性的前沿技术。针对大方坯连铸用T型六流中间包,利用流动-传热耦合模型研究了控流装置对具有双感应加热通道中间包冶金行为的影响,首先获得了不开启感应加热工况下中间包的优化控流结构;进而通过对该结构进行电磁-流动-传热耦合模拟,研究了感应加热的控流和热补偿作用。结果表明,通过提高加热通道高度并配合双挡坝结构可进一步改善流体流动状况、提高各流一致性。其中,在不开启感应加热时,优化后中间包较原型死区比例由31.4%降低为17.6%,活塞区比例由19.1%提高为39.1%,平均停留时间标准差由99.6减小到40.3 s。开启感应加热后,中间包内流场有显著变化,通道出口钢液具有明显的上升流,这将有利于夹杂物的上浮去除。开启感应加热30 min后较未开启感应加热时中间包各出口平均温度由1798.1升高为1827.3 K,这表明感应加热可有效补偿钢水浇注过程中的热损失。这一功能有利于实现低过热度恒温浇铸,从而也有助于提高中间包控制铸坯洁净度和铸态组织一致性的综合冶金效果。 展开更多

关键词 中间包 感应加热 磁流热耦合模型 结构优化 连铸

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特殊钢连铸大方坯末端电磁搅拌位置研究与应用 被引量：25

16

作者 王波 陈列 +4 位作者 张旭 李聿军 李亮 李少翔 张家泉 《连铸》 2016年第5期17-20,共4页

采用有限元法,建立了大方坯凝固传热过程的数学模型。基于射钉试验验证了该模型的正确性。基于该凝固模型,分析了中心固相率与不同定义下凝固率的关系,提出了中心固相率在0~0.2范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,适用于所有钢种;而面积... 采用有限元法,建立了大方坯凝固传热过程的数学模型。基于射钉试验验证了该模型的正确性。基于该凝固模型,分析了中心固相率与不同定义下凝固率的关系,提出了中心固相率在0~0.2范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,适用于所有钢种;而面积凝固率在0.6~0.8范围内作为末端电磁搅拌的合理位置,只适用于高碳特殊钢。工业性生产试验进一步验证了这一观点,并取得了较好的冶金效果。 展开更多

关键词 大方坯连铸 末端电磁搅拌 安装位置 固相率 凝固率

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六流H型通道感应加热中间包的结构优化 被引量：24

17

作者 张硕 唐海燕 +3 位作者 刘锦文 肖红 姚海英 张家泉 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期787-794,共8页

为解决六流H型通道感应加热中间包原型死区比例大,各流一致性差,第3流和第4流钢水短路流的问题,通过水模拟实验对中间包流场进行优化,同时采用数值模拟对中间包温度场进行了模拟。结果表明,在中间包内添加挡坝或在V形挡墙上开导流孔均... 为解决六流H型通道感应加热中间包原型死区比例大,各流一致性差,第3流和第4流钢水短路流的问题,通过水模拟实验对中间包流场进行优化,同时采用数值模拟对中间包温度场进行了模拟。结果表明,在中间包内添加挡坝或在V形挡墙上开导流孔均可改善流体的流动状况。与原型结构相比,优化后的A4方案(V形挡墙上开2个水平倾角分别为36°、44°,孔径105 mm,距包底分别为170和510 mm的导流孔)总体平均停留时间延长了165 s,死区比例降低了23.95%,各流水口之间的最大温差仅为0.5 K,一致性显著提高。 展开更多

关键词 中间包 感应加热 水模拟 数值模拟 温度

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连铸坯点状偏析缺陷研究进展 被引量：22

18

作者 兰鹏 铁占鹏 +3 位作者 张伟 苗红生 严清忠 张家泉 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期11-22,30,共13页

随着高端用户对钢材均质性要求的不断提高,国内企业和研究学者对连铸坯凝固组织与点状偏析的关注越来越多。点状偏析是管线钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢等连铸坯中常见的溶质不均匀性缺陷,其尺寸在半宏观范畴,铸坯横断面上呈斑点状,纵断... 随着高端用户对钢材均质性要求的不断提高,国内企业和研究学者对连铸坯凝固组织与点状偏析的关注越来越多。点状偏析是管线钢、齿轮钢、弹簧钢、轴承钢等连铸坯中常见的溶质不均匀性缺陷,其尺寸在半宏观范畴,铸坯横断面上呈斑点状,纵断面上多呈V型,难以在后续的工艺中扩散去除,对产品使用性能具有重要影响。关于连铸坯点状偏析的形成机理已基本达成共识,但当前条件下彻底消除点状偏析仍具有非常大的技术难度。总结了作者近年来的研究工作和已报道的国内外研究成果,重点阐述了连铸坯点状偏析的概念、特征、危害、影响因素、形成机制和调控措施等,以期为其他学者提供一定的启发和参考。 展开更多

关键词 点状偏析 凝固组织 形成机制 调控措施 连铸坯

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连铸流动与凝固耦合模拟中糊状区系数的表征及影响 被引量：20

19

作者 李少翔 张晓萌 +3 位作者 李亮 兰鹏 唐海燕 张家泉 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期199-208,共10页

分析提出了连铸流动与凝固耦合数值模拟中,钢液在两相区流动时的糊状区系数(Amush)与渗透率的关系;通过建立大方坯连铸结晶器三维耦合数值模型,揭示了不同糊状区系数对钢液流动、传热与凝固进程的影响,以及早期相关研究结果差异的源头.... 分析提出了连铸流动与凝固耦合数值模拟中,钢液在两相区流动时的糊状区系数(Amush)与渗透率的关系;通过建立大方坯连铸结晶器三维耦合数值模型,揭示了不同糊状区系数对钢液流动、传热与凝固进程的影响,以及早期相关研究结果差异的源头.结果表明:糊状区系数越大,钢液在糊状区内的流动阻力越强,凝固时钢液流动速度降低越快.采用较大的糊状区系数时,糊状区呈较窄的"带状"分布在固液相之间;当糊状区系数较小时,糊状区范围变大,钢液在结晶器内温降过快,自由液面处出现过冷现象,凝固坯壳局部发生重熔.结合实验数据验证与模型分析,认为糊状区系数取值1×10~8～5×10~8kg·m^(-3)·s^(-1)可以较可靠地揭示连铸结晶器内的实际凝固现象. 展开更多

关键词 连铸 数值模拟 流动 凝固 糊状区系数

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轻压下对GCr15轴承钢大方坯内部质量的影响 被引量：19

20

作者 祁猛 李亮 +3 位作者 铁占鹏 王璞 苗红生 张家泉 《中国冶金》 CAS 北大核心 2020年第9期67-74,共8页

轴承钢棒材中心致密性和碳化物缺陷与大方坯铸态内部质量控制水平密切相关。以GCr15轴承钢为研究对象,建立了大方坯连铸过程二维纵向凝固传热模型,结合现场测温试验验证了凝固模型的准确性。基于凝固末端轻压下补偿当地凝固收缩、控制... 轴承钢棒材中心致密性和碳化物缺陷与大方坯铸态内部质量控制水平密切相关。以GCr15轴承钢为研究对象,建立了大方坯连铸过程二维纵向凝固传热模型,结合现场测温试验验证了凝固模型的准确性。基于凝固末端轻压下补偿当地凝固收缩、控制中心缩孔的理论,通过对大方坯凝固进程的准确预测,揭示出其糊状区内合理的轻压下范围。其中,浇铸试验条件下对应铸坯中心固相率为0.30~0.75的合理压下区间为16.4~22.5 m。生产试验表明,轻压下对铸坯凝固组织转变与形貌影响不大,但可明显消除中心缩孔,中心疏松也可由1.5级以上稳定降至0.5~1.5级,满足轧制要求;合理的轻压下位置和适度的轻压下量可明显改善轴承钢大方坯中心缩孔和中心疏松程度,提高轧材探伤合格率。同时也发现,压下位置与压下量分配不合理或不稳定可能诱发铸坯内裂纹,从而不利于轧材质量的稳定性和一致性。当前生产条件下,稳定拉速并在3~6号压下辊合理分配压下量可达到有效改善内部质量的目的。 展开更多

关键词 轴承钢 大方坯 凝固模拟 轻压下 内部质量

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