钢铁材料手册

透平膨胀机

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透平膨胀机

1. 概述目前低温技术应用非常广泛，从航天到超导，从气体分离到能量回收等，而低温能量的获得主要依靠气体的膨胀，特别是气体的等熵绝热膨胀，透平膨胀机则是实现这一膨胀的一种有效设备，现已广泛地应用到气体液化分离、能量综合利用等方面。2. 膨胀机的型式2.1 活塞式膨胀机：通称容积型，其特点是适宜于小流量、高压力、大膨胀比工况；缺点则是结构复杂、体积大、易损件多、操作维护复杂。2.2 透平膨胀机：通称速度型，其特点是转速高、体积小、重量轻、结构简单、易损件少，因而制造维修工作量小，适宜于大流量、中高压力而初温较低。3. 按工作原理分为：3.1 冲动式：膨胀过程完全在静止的喷嘴中进行；3.2 反作用式：膨胀过程不仅在静止的喷嘴中进行，还在叶轮中进一步膨胀。4. 按气流流动方向分为：4.1 径流式：气体在垂直与旋转轴的平面内沿半径方向流动；2.2 轴流式：气体沿着平行于工作轮旋转轴方向流动；4.3 径轴流式：气体由径向流入工作轮而又轴向流出。

轴流式 径流式 径轴式

3. 透平膨胀机基本结构及工作原理3.1 基本结构膨胀机由通流部分、制动器及机身三部分组成：（1）膨胀机通流部分：蜗壳、喷嘴、工作轮、扩压器。（2）制动器：压缩机、风机或电机。（3）机身：支撑和隔热作用。3.2 工作原理3.2.1 气体在喷嘴中的流动设置喷嘴的目的是使气流的动力能转变为气流的速度能并且使气流降温，在喷嘴前后存在着压差，这些压差推动着气流流动。当气流通过喷嘴时，由于减压膨胀而使焓值降低，即使压力、温度下降，这些焓降转变成气流的动能，使在喷嘴出口处气流获得巨大的速度，因此喷嘴主要解决的问题是保持合理的形状以减小各种损失。喷嘴在结构上可分为三段：即进口段、主体段、出口段。主体段又可分为2类：渐缩喷嘴（当喷嘴出口马赫数小于等于1）缩放喷嘴（当喷嘴出口马赫数大于1）3.2.2

方钢每米重量计算公式

方钢每米重量计算公式

方钢是一种常用的金属材料，其广泛应用于建筑、机械制造、汽车制造、船舶制造等行业。方钢的重量是计算方钢成本和施工成本的重要参数，因此，了解方钢每米重量计算公式是非常有必要的。

公式一：外形尺寸相同的方钢，每米重量相同。

这个公式的意思是，无论方钢的长度是多少，其重量与外形尺寸有关，与长度无关。例如，一根10厘米长的边长为5厘米的方钢与一根5米长的边长为5厘米的方钢重量相同。这个公式对于简单的计算有很大的帮助。

公式二：外形尺寸为a×b的方钢，每米重量=0.00785×a×b。

这个公式是根据方钢的密度计算得到的，一般情况下，方钢的密度为7.85克/立方厘米。从公式中可以看出，方钢的重量与外形尺寸成正比。例如，一根6米长的边长为10厘米的方钢的重量为0.00785×10×10×600=47.1千克。这个公式非常实用，在工程计算中被广泛应用。

公式三：边长为a的正方形钢管，每米重量=0.00785×a×a。 这个公式是公式二的特殊情况，在方钢为正方形时可以使用。从公式中可以看出，正方形方钢的重量与边长平方成正比。例如，一根6米长的边长为6厘米的正方形钢管的重量为0.00785×6×6×600=16.85千克。

公式四：边长为a，壁厚为t的方钢管，每米重量=（0.00785×a×a-0.00785×（a-2t）×（a-2t））×1000。

这个公式考虑了方钢管的空心结构，与公式二不同的是，公式四中有一个减号，表示方钢管内部的空洞减少了材料的使用，从而影响了重量。这个公式对于在设计中考虑方钢管的重量非常有帮助。

总结：

方钢每米重量的计算公式是根据方钢的尺寸和材料密度计算得到的。不同的方钢使用不同的公式，掌握这些公式对于工程计算和材料采购非常有帮助。在实际应用中要注意单位的转换和准确度的要求，确保计算结果的正确性和可靠性。

参考文献：

1.《机械制造工艺学》

2.《钢铁材料手册》

钢铁材料的性能

1．物理性能

名称 代号 单位 说明

1．1密度

密度 ρ g/cm3 材料单位体积的质量

1．2热性能

熔点 T ℃ 材料由固体状态转变为液体状态时的熔化温度

比热容 c J/（m·K） 单位质量的某种物质，在温度升高1℃时吸收的热量或温度降低1℃时所放出的热量

热导率 λ W/（m·K） 在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1℃时，单位面积容许导过的热量

线膨胀系数 α1 10-6/K 材料温度升高1℃所增加的长度与原来长度的比值

耐热性 材料在温度升高时保持其力学性能的能力

导热系数 k 是表示材料进行热传递的能力；等于在传统方向上单位温度梯度下通过单位横断面面积材料的热传递速率

质量热容 c 是表示材料吸收热的能力的参数；等于单位质量（每千克）的物体其温度升高1K所需要的热量

热扩散率 α 是表示在物体的温度场随时间变化时材料导热能力的参数

热的放散率系数 ξ 是表示固态物体辐射热的能力

1．3电性能

电阻率 ρ Ω·mm2/m 是表示物体导电性能的一个参数。它等于1m长，横截面积为1mm2的导线两端间的电阻。也可用1单位立方体的两平行端面间的电阻表示

电阻温度系数 α 1/℃ 温度每升降1℃，材料电阻率的改变量与原电阻率之比

电导率 λ S/m 电阻率的倒数叫导电率，在数值上它等于导体维持单位电位梯度时，流过单位面积的电流

1．4磁性能

磁导率 μ H/m 衡量磁性材料磁化难易程度，即导磁能力的性能指标等于磁性材料之磁感应强度（B）和磁场强度（H）的比值。磁性材料通常分为：软磁材料（μ值甚高，可达数万）和硬磁材料（μ值在1左右）两大类

磁感应强度 B T

特（斯拉） 在磁介质中的磁化过程，可以看作在原先的磁场强度（H）上再加上一个由磁化强度（J）所决定的，数量等于4πJ的新磁场，因而在磁介质中的磁场B=H+4πJ，叫磁感应强度

磁场强度 H A/m 导体中通过电流，其周围就产生了磁场。磁场对原磁矩或电流产生作用力的大小为磁场强度的表征

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LF精炼过程钢中硫、磷、氮、氧含量控制

作者：钱丹丹 陈志月 闫若璞

来源：《中国科技博览》2016年第07期

[摘 要]将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢”。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。

[关键词]LF精炼 脱硫 脱磷 氮、氧含量 s非金属夹杂物

中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0277-01

1.引言：

钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫做热脆性。磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。通常情况下，氮被视为钢中的有害元素，而氧元素主要以氧化物系非金属夹杂物的形式存在于钢中。减少LF炉精炼工艺过程钢液增氧、去除钢中氢含量是生产优质钢的关键环节。此外，控制钢中夹杂物是提高钢材使用性能的有效途径。

2.转炉LF精炼脱硫与脱磷

2.1脱硫

2.1.1脱硫方法

硫是钢中的长存元素之一，它会使大多数钢种的加工性能和使用性能变坏，因此除了少数易切削钢种外，它是需要在冶炼中脱除的有害元素。硫在钢中以[FeS]形式存在，常以[S]表示。钢中含锰高时，还会有一定的[MnS]存在。目前炼钢生产中能有效脱除钢中硫的方法有碱性氧化渣脱硫、碱性还原渣脱硫和钢中元素脱硫三种。