工程科學學報

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期刊信息

月刊，1955年創刊

ISSN 2095-9389

CN 10-1297/TF

主管單位：教育部

主辦單位：北京科技大學

編　　輯：《工程科學學報》編輯部

出　　版：科學出版社

主任委員：楊仁樹

副主任委員(主編)：吳愛祥

地　　址：北京市海淀區學院路30號

電　　話：(010)62333436

傳　　真：(010)62333436

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1982年第4卷第3期

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連續鑄錠板坯凝固傳熱數學模型

蔡開科, 吳元增

1982, 4(3): 1-11. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.001

[摘要](193)

[PDF 805KB](15) [施引文獻] ()

摘要:
本文介紹了連續鑄錠凝固傳熱數學模型及文獻中常見的幾種不同的差分方程。導出了考慮小單元體內部和相鄰小單元體之間熱平衡的差分方程。介紹了計算機程序編制框圖。并應用差分方程計算了連鑄板坯結晶器凝固過程。討論了熱物理參數和操作工藝條件對結晶器鋼液凝固過程的影響。

三孔噴槍所產生的同源三股射流結構的理論分析

陳允恭, 萬天驥, 劉瀏, 沈頤身

1982, 4(3): 12-23. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.002

[摘要](214)

[PDF 827KB](14) [施引文獻] ()

摘要:
對三孔噴槍所產生的同源三股射流流場中速度分布、溫度分布的實驗數據進行分,發現各射流剖面上速度的分布不是軸對稱的。經過坐標變換并對射流流股內側按類似伴隨流的方法處理后,射流則具有自模性。
若采用Aбрамович提出的射流積分方法,可以求解三孔噴頭所產生的同源三股射流主段內的速度場、溫度場。文中算出了三孔噴搶射流流場的自模性、射流主段速度分布、溫度分布、射流邊界擴展規律、射流軸心速度衰減規律等公式,這些公式與實驗數據相符合。同時還找出了伴隨流速度u_c以及三個流股之間相互干擾與噴孔夾角α之間的函數關系。這些結果為設計三孔噴槍提供了實踐和理論的依據。

焦爐燃燒室物理模型

陳鴻復, 皮·杰·雷特霍夫(P.J.Readyhough), 杰·克·布雷麻昆布(J.K.Brimacombe)

1982, 4(3): 24-43. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.003

[摘要](267)

[PDF 2416KB](20) [施引文獻] ()

摘要:
本文論證了Stelco第6號和第7號焦爐燃燒室物理模型是能夠定性地決定火焰的位置及高度的,模型表明燃燒室中控制燃燒的流動條件受到空氣流動狀態的強烈影響,尤其是和連接蓄熱室和空氣噴口的傾斜上升道有關。在6號焦爐燃燒室中空氣流量分二部分供入,此時煤氣流被從下空氣噴口出流的傾斜空氣射流吸至燃燒室的一側,在7號爐燃燒室中,所有空氣是從一個庭部噴口進入燃燒室的,由于傾斜空氣流引起燃燒室中再循環氣流,它控制著化學當量混合火焰的高度,同樣可以看到,從煤氣噴口底部通過一個小圓孔進入的煤氣實際上是一個限制射流;它造成在噴口中的再循環促進了煤氣高溫裂解的可能性。
應用模型來決定"火焰"的高度及位置,和從正在加熱的燃燒室拍攝的照片大致相符,但正如所預期的那樣,實際火焰約比根據模型化學當量混合濃度預測的火焰要高1.35至1.5倍,通過模型預測的火焰高度和測得的焦碳VTD結果相符較好,尤其對6號焦爐是如此。還應用模型研究了6號和7號焦爐燃燒室改變操作后的效果,其中包括在6號焦爐中采用改變氣流的裝置如轉向磚,煤氣噴口延伸管以及空氣噴口角部蓋板以及減少7號燃燒室的過剩O₂等,模型試驗表明只有采用延伸管能有效地使火焰在6號焦爐燃燒室下半部分布更均勻,而對7號爐來說采用5%過剩O₂將獲得同樣的效果。
模型試驗的潛力和局限性需要繼續研究,因為它們為燃燒室設計操作和燃燒以及它對VTD的影建立了重要的聯系,可以認為這不僅是對上述個別燃燒室設計及操作條件的敘述,它還將對燃燒室系統的工作提供一般性的見解。

液芯鋼錠熱狀態計算的數值分析

高仲龍

1982, 4(3): 44-48. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.004

[摘要](198)

[PDF 409KB](13) [施引文獻] ()

摘要:
液芯鋼錠的加熱和軋制可大幅度地改善均熱爐的技術經濟指標,對節約能耗有極為顯著的效果。通過模擬實驗得知,鋼錠液芯率控制在6%左右可以實現液芯軋制。通過理論計算得出不同模內、模外時間條件下沸騰鋼錠的平均溫度、凝固層厚度、液芯率、熱含量以及達到出軋標準所應補充的熱量等有關熱狀態參數,在此基礎上找出實現液芯軋制所應遵守的條件,如傳擱時間、在爐時間、最高爐溫、熱負荷等的定量關系,并提出最佳傳擱時間的看法。經過現場實驗的驗證,上述分析是正確可信的。

控制軋制和控制冷卻4C船板的組織和冷脆性

李文卿

1982, 4(3): 49-59. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.005

[摘要](212)

[PDF 2651KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
本文研究了軋制工藝參數(奧氏體化溫度、道次壓下率及終軋溫度)對低碳鋼板(4C船板)軋后鐵素體晶粒平均直徑和脆性轉化溫度的影響及后二者之間的相互關系。實驗結果表明:這些軋制工藝參數中終軋溫度起主要作用,它決定了軋后鐵素體晶粒平均直徑、脆性轉化溫度及-40℃時的沖擊韌性;在約800℃終軋,效果最好。
本文也研究了軋后快冷時間及冷卻速度對低碳鋼板的組織和脆性轉化溫度的影響。實驗結果表明,延長快冷時間及加快冷卻對軋后組織產生復雜影響:使魏氏組織級別增加;使偽共析珠光體量增加;使珠光體退化及細化。這樣復雜的組織變化,對脆性轉化溫度帶來復雜的影響。結果表明,快冷時間及冷卻速度都有一定限度。本文對低碳鋼中珠光體的退化及珠光體形態作了一些研究。根據所得到的實驗結果,關于控制軋制及控制冷卻對低碳鋼板的組織和冷脆性的影響,得出七點結論。

冷軋壓扁弧長的研究

蘇逢西, 葆鴻熙, 李孟賢, 蔣金梅

1982, 4(3): 60-71. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.006

[摘要](226)

[PDF 1175KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
本工作試驗成功了一種測量壓扁孤長的新方法——接觸法。它能在正常軋制變形條件下精確地測量總孤長l'以及軋輥聯心線前、后的分段長度x₁與x₀。
在干軋與菜籽油潤滑軋制合金鋁、08F、20#鋼與1Cr18Ni9Ti四種材料的條件下,實測了l',x₁與x₀值。對比實驗結果分析了Hitchcock、Ford、Roberts與Целиков等四個l'的理論公式。證實了Hitchcock公式存在一個隨壓下率ε減小而增大的、偏低的系統誤差。
發現了理論公式計算孤長的誤差主要集中在x₀部分,從而指明了提高理論解精度的關鍵在于校正此部分的計算。
選定"在采用彈性理論計算軋輥與軋件彈性位移量的基礎上、根據幾何關系確定孤長的方程結構,統計分析實驗數據估計x₀部分校正因子"的方案,建立了較精確的壓扁孤長數學模型。

冷軋帶鋼異步軋制實驗研究

劉寶珩, 陶洪疇, 呂應曾, 朱孟克

1982, 4(3): 72-79. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.007

[摘要](210)

[PDF 604KB](13) [施引文獻] ()

摘要:
本文簡述了在φ90/φ200×200四輥冷軋機上進行的實驗研究,測定了異步軋制時前滑、壓力和力矩等參數,提出了異步軋制時搓軋區的實驗確定方法。判明了張力、變形量等因素對異步軋制壓力和力矩的影響,并與普通軋制作了對比,可為選擇合適的異步軋制工藝和設備提供依據。實際應用表明,異步軋制可以取得降低軋制壓力,增加延伸等生產效果,冷軋帶鋼的異步軋制是有發展前景的。

弧形連鑄機四連桿振動機構的優化設計

雷知行, 許德寬

1982, 4(3): 80-90. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.008

[摘要](240)

[PDF 788KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
本文比較了國內外弧形連鑄機四種振動機構的優缺點,建立了四連桿振動機構結構參數的數學模型,通過非線性規劃方法,分析和比較了三種目標函數,27種方案的計算結果,得出以結晶器外弧下口作為今后設計計算公式更為合理。為了檢驗該模型的準確性,文中對武鋼從西德引進的R10×1700弧型連鑄機的振動機構進行了計算,結果表明:其尺寸誤差不超過2毫米,角度誤差不超過16,因此,該模型可以作為今后設計時使用。

光導纖維檢測技術的探討

郝天佑

1982, 4(3): 91-98. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.009

[摘要](173)

[PDF 671KB](13) [施引文獻] ()

摘要:
本文從工業過程參數檢測的角度敘述了光導纖維在測溫、測壓、測速及位移檢測方面的應用:文章簡要地分析了用光導纖維作為檢測元件時的基本原理和方法,并從使用的角度對其優點作了扼要的敘述。文章對光導纖維在自動控制系統中作光信息傳輸元件進行了初步的介紹,并著重提出在信息傳輸中抗電磁干擾的突出優點。同時,從國內光導纖維發展的狀況,提出了應進一步發展塑料光纖及紅外光纖的看法。結論指出纖維光學的進一步發展,必將對工業與自動化技術帶來極為深遠的影響。

局部腐蝕微區電化學測試技術的研究(Ⅰ)——微參比電極和微氯離子選擇電極的研究

李輝勤, 過家駒, 聶镕, 朱日彰, 張文奇

1982, 4(3): 99-107. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.010

[摘要](219)

[PDF 776KB](17) [施引文獻] ()

摘要:
性能良好、實用的微電極是進行微區電化學測試不可缺少的工具。為對局部腐蝕微陽極區域內的電化學狀態及溶液組成進行原位、定量的測試,本文較為系統的研究了微氯化銀參比電極的制作及電位隨時間、溫度的變化;研究了微氯離子選擇電極的制作及電位與溶液中氯離子活度a_c1-的關系,電位隨時間、溫度的變化以及介質中某些常見離子對選擇電極電位的影響。實驗證明,當量濃度氯化銀微參比電極及微氮離子選擇電極用于局部腐蝕微區的測試是可行的。

局部腐蝕微區電化學測試技術的研究(Ⅱ)——微區測試用鎢電極的研究

張文奇, 朱日彰, 聶镕, 過家駒, 李輝勤

1982, 4(3): 108-116. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.011

[摘要](211)

[PDF 753KB](13) [施引文獻] ()

摘要:
在局部腐蝕微區中,金屬離子水解而造成PH下降的事實雖已由不少研究工作證實,但因研究技術上的困難,這方面原位的、定量的測量數據尚不充分,現在的數據多為模擬實驗提供。本文把生理學上曾得到應用的鎢電極引入局部腐蝕中來,較為系統地究究了鎢電極的電位與溶液pH值的線性關系,鎢電極的電位隨溫度、時間的變化,以及腐蝕介質和某些腐蝕研究中常見的離子對鎢電極的電位的影響。證明:在PH值為0.5~5.0的范圍內,鎢電極的電位與溶液PH值有良好的線性關系:EP=+a×pH。式中a、b為與電極表面狀態有關的常數,但a的數值一般在f₀mv/pH左右。溫度系數<2mv/度。Cl^-、SO₄^2-、NH₄⁺、Na⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Al²⁺、Ni²⁺對測定干擾很少,Cr³⁺及Fe³⁺在濃度不大時干擾也較小,因此鎢電極與微參比電極配合,可以應用在局部腐蝕的微區測量中。

四氯化鈦熔鹽電解法制取金屬鈦提高電流效率的研究

顧學范, 田秋占

1982, 4(3): 117-129. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.012

[摘要](251)

[PDF 1249KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
本文通過對四氯化鈦熔鹽電解機理的分析,找出四氯化鈦對熔鹽的溶解過程是電解的限制性環節。要強化電解過程必需加強四氯化鈦蒸汽與熔鹽界面處的還原能力。根據這一原理設計出一種新的籃筐式陰極,可以把四氯化鈦熔鹽電解法制取金屬鈦的電流效率提高到73.5%,金屬鈦的回收率為93.3%,電解所得產品合格率為96%。

鈮(V)-5-Br-PADAP-磺基水楊酸三元絡合物及其分析應用(金屬離子-2-吡啶偶氮染料-酸根離子體系三元絡合物的研究之一)

陳華序, 姚家瑜, 沈鳳韻, 劉秀清

1982, 4(3): 130-138. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.013

[摘要](208)

[PDF 779KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
鈮(V)與2-[(5-溴-2-吡啶)偶氮]-5-(二乙氨基)苯酚及磺基水楊酸形成藍色的三元絡合物,在610納米有最高吸收峰,可用于鈮的分光光度測定。在pH=2并保一定的5-Br-PADAP及磺基水楊酸的濃變,顯色液中鈮含量在0~40微克/25毫升的范圍內服從比爾定律。研究了共存離子的干擾行為及掩蔽方法。采用此方法測定鋼樣時,利用鐵(Ⅲ)-磺基楊酸絡合物與鐵(Ⅲ)-CyDTA絡合物顏色的顯著不同,可用CyDTA滴定到試液由深紅色變為淺黃色以證明掩蔽完全,而控制CyDTA的用量,借以避免因CyDTA加入量過多引起吸光度減低而造成的誤差,是此法之特點。提出了測定鋼樣及鋁合金試樣中鈮含量的手續,測定了三元絡合物的組成。

全異步軋制的應力狀態及軋制力

李弘禔

1982, 4(3): 139-147. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.014

[摘要](229)

[PDF 690KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
本文分析了全異步軋制時變形區的應力狀態。其應力狀態是,在用全異步帶張的拉直法冷軋薄帶材時為軋制壓力p、拉應力σ_x以及由于異步值而產生的切應力τ。此切應力不僅有清除同步軋制時"摩擦峰"的作用,而且還對軋件的塑性變形起切變作用。故其塑性方程式為:(σ_x++p)²+4τ²=4K²。據此,我們推導出了全異步軋制時的軋制力公式,并用此公式計算的軋制力值同全異步軋制的實驗數據進行了比較。

存在滑動時熱軋軋制壓力的實用統一計算公式

張敬熙

1982, 4(3): 148-151. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.015

[摘要](148)

[PDF 299KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
本文考慮軋輥和軋件之間的摩擦對軋制壓力計算的影響,根據Siebel的摩擦丘假設和W.Kerth的鐓鍛附加力假設,利用滑移線場理論和Orowan-Pascoe方法,推導出了存在滑動時熱軋軋制壓力的實用統一計算公式,可方便地應用于工程計算。

少量樣品的X射線定量相分析

李華瑞, 高佳, 臧敏珠, 崔新發

1982, 4(3): 152-155. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.016

[摘要](224)

[PDF 346KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
在聯用自動可調光欄[注]的條件下,推導了采用極薄平板樣品時衍射X射線積分強度的近似公式。提出了在X射線定量相分析工作中采用極薄樣品的可能性。我們的試驗結果表明,采用極薄樣品是可行的,但誤差較大。考慮到在許多研究工作中,樣品的數量常常很少,因此采用極薄平板樣品是有實用價值的。

地熱水中電偶腐蝕的現場研究(等面積比部分)

嚴廣明, 肖珩, 李久青, 張萬靈, 潘江橋

1982, 4(3): 156-165. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.017

[摘要](178)

[PDF 1009KB](11) [施引文獻] ()

摘要:
±48中0.5℃地熱水中,跟蹤了672小時的45^#與2Cr13;45^#與45^#鍍Cr;45^#與黃Cu;45^#與A₃;45^#與鑄鐵,45^#與A₃鍍Zn及45^#與AL七對等面積電偶對的電偶電位(Eg),電偶電流(Ig),陰極、陽極開路電位(E^c、E^a),隨時間(t)的變化。結果表明現有泵軸用材多處異金屬接觸使用(45^#與2Cr13,鑄鐵,45^#鍍Cr,A₃)是可行的。分析了各電偶對的電偶腐蝕傾向。對陰極效率、差異效應進行了初步討論。

低溫地熱系統中金屬材料耐蝕性研究

嚴廣明, 李久青, 肖珩

1982, 4(3): 166-176. doi: 10.13374/j.issn1001-053x.1982.03.018

[摘要](149)

[PDF 1277KB](12) [施引文獻] ()

摘要:
在50℃的地熱水中進行了一個月的現場試驗。利用失重試驗對若干種金屬材料在不同暴露條件下的腐蝕速度進行了測定;利用掛片對某些表面保護層的保護性能進行了觀察比較;并用線性極化方法測定了間浸條件下金屬腐蝕速度隨時間的變化關系。試驗結果表明:碳鋼和低合金鋼在低溫地熱系統中具有相似的耐蝕性,全浸條件下均勻腐蝕速度為0.05毫米/年左右,半浸為0.2毫米/年左右,氣相為0.3毫米/年左右,在最惡劣的間浸條件下也不超過0.5毫米/年。如果能設法防止氧進入系統,其腐蝕速度可以大大降低。2Cr13不銹鋼有良好的耐均勻腐蝕能力,但半浸條件下在水線附近出現了孔蝕。鋁由于嚴重的孔蝕,不宜在這樣的體系中采用。銅及銅合金在氧和硫化氫的聯合作用下腐蝕被大大加速了。在保證較嚴格的施工條件下,RTF涂料在這種體系中能成功地保護金屬基體。環氧煤瀝青相對經濟易得、施工簡便,可對基體進行較好的保護,是用于這種體系中有希望的涂層。