不同粒度水冷铜渣组织结构及热性能分析

实验要求：1、通过对冷却栅管的热分析练习，熟悉用ANSYS 进行稳态热分析的基本过程，熟悉用直接耦合法、间接耦合法进行热应力分析的基本过程。

2、通过对铜块和铁块的水冷分析，熟悉用ANSYS 进行瞬态热分析的基本过程。

内容1：冷却栅管问题问题描述：本实例确定一个冷却栅管（图a ）的温度场分布及位移和应力分布。

一个轴对称的冷却栅结构管内为热流体，管外流体为空气。

冷却栅材料为不锈钢，特性如下：导热系数：25.96 W/m ℃弹性模量：1.93×109 MPa热膨胀系数：1.62×10-5 /℃ 泊松比：0.3边界条件：（1）管内：压力：6.89 MPa流体温度：250 ℃对流系数249.23 W/m 2℃（2）管外：空气温度39℃对流系数：62.3 W/m 2℃假定冷却栅管无限长，根据冷却栅结构的对称性特点可以构造出的有限元模型如图b 。

其上下边界承受边界约束，管内部承受均布压力。

练习1－1：冷却栅管的稳态热分析步骤： （）（）1.定义工作文件名及工作标题1)定义工作文件名：GUI: Utility Menu> File> Change Jobname，在弹出的【Change Jobname】对话框中输入文件名Pipe_Thermal，单击OK按钮。

2)定义工作标题：GUI: Utility Menu> File> Change Title，在弹出的【ChangeTitle】对话框中2D Axisymmetrical Pipe Thermal Analysis，单击OK按钮。

3)关闭坐标符号的显示：GUI: Utility Menu> PlotCtrls> Window Control>Window Options，在弹出的【Window Options】对话框的Location of triad下拉列表框中选择No Shown选项，单击OK按钮。

一、背景介绍45钢860水冷200是一种常见的工程用钢材，具有高强度、耐磨性和耐高温等优良性能，在机械制造和建筑工程中广泛应用。

其组织性能对其使用性能起着至关重要的作用，因此对其组织结构进行深入研究具有重要意义。

二、45钢860水冷200的组织特点1.45钢860水冷200的主要成分为碳、硅、锰、铬等合金元素，其中含碳量较高，达到0.42~0.50，有利于提高钢材的强度和硬度。

2.860水冷200的淬透性较好，主要是由于其含有的合金元素对固溶体和长大晶粒的抑制作用。

3.200后的组织具有粗大的板条状珠光体和透明胞状珠光体，这些组织中夹杂有较多的夹杂物和氧化物，影响了钢材的强度和韧性。

三、45钢860水冷200后处理方法及影响1.退火处理：通过对45钢860水冷200进行退火处理，可以改善其组织，使其具有较好的韧性和塑性，适用于对韧性要求较高的零件和构件。

2.淬火处理：通过淬火处理，可以提高45钢860水冷200的硬度和强度，适用于对强度要求较高的部件。

3.正火处理：正火处理可以使45钢860水冷200的板条状珠光体转化为细小的球状珠光体，从而提高其韧性和冲击值。

四、45钢860水冷200后的组织研究进展1.组织观察方法：采用金相显微镜、扫描电镜等现代金相技术对45钢860水冷200后处理后的组织进行观察和分析，能够直观地展示其显微组织的结构和形貌。

2.组织性能测试：利用拉伸试验、冲击试验、硬度测试等方法对45钢860水冷200后处理后的组织性能进行测试和评价，从而揭示其内在的力学性能特点。

3.组织调控技术：研究人员通过合金元素的掺杂、热处理工艺的优化等手段，逐渐实现了对45钢860水冷200后组织性能的精密调控，为其在不同领域的应用提供了更多的可能性。

五、结论45钢860水冷200后的组织研究在不断深入，相关研究成果为其在工程领域的应用提供了重要的理论支撑。

然而，组织结构对材料性能的影响是一个复杂的领域，还有许多问题有待深入研究和探讨。

Vol. 23,No. 6Dec ,2020第23卷第6期2020年12月建筑材料学报journal of building materials 文章编号=1007-9629(2020)06-1282-07铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究朱街禄，宋军伟，王露，肖莉娜，刘方华(江西科技学院土木工程学院,江西南昌330098)摘要：采用等温量热法，分别测定了铜渣粉磨时间为30,60 min,掺量为0%、20%、30%和40%的铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化放热速率和放热量，分析了铜渣粉细度和掺量对复合胶凝体系水化反应历程的影响，并且基于KstulovicDabic 模型计算得到了水化动力学参数.结果表 明：铜渣粉推迟了复合胶凝体系的诱导期结束时间、加速期开始时间以及第2放热峰出现时间， 降低了复合胶凝体系水化放热量及水化速率；水化12 h 前，铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑 制作用；水化12 h 后，铜渣粉活性逐渐被激发，水化速率加快；铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化反应经历结晶成核与晶体生长-相边界反应-扩散作用(NG-I-D)/程，由Kstulovic-Dabic 水化动 力学模型计算得到的铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线，能够较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线；复合胶凝体系的结晶成核与晶体生长(NG)过程随铜渣粉掺量的增加和细度的降低而延长，相边界反应(I)过程随铜渣粉掺量的增加而缩短.关键词：铜渣粉；水泥；水化热；动力学；水化度中图分类号:TU52& 01文献标志码:Adoi ：10. 3969/j. issn. 1007-9629. 2020. 06. 004Hydration Heat and Kinetics of Copper Slag Powder-CementComposite Cementitious SystemZHU Jielu, SONG Junwei, WANG Lu, XIAO Lina, LIU Fanghua(School of Civil Engineering, Jiangxi University of Technology, Nanchang 330098, China)Abstract: Thehydrationheatreleaserateandtotalhydrationheatofcopperslagpowder-cementcomposite cementitioussystemscontainingdi f erentcopperslaggrindingtimeof30minand60minQanddi f erentad- mixture content of 0 % , 20 %, 30 % , and 40 % respectively were determined by isothermal calorimetry test toinvestigatethedi f erentlevelsofgroundgranulatedcopperslagpowderanditscontentontheinfluenceofhydrationreactionmechanismofcompositecementitioussystem,andcalculatethehydrationkineticspa-rametersbasedonKstulovic-Dabicmodel.Theresultsshowthatcopperslagpowderdelaystheendtimeof inductionperiod,thebeginningtimeofaccelerationperiodandtheappearanceofthesecondheatreleasepeak,andreducestheheatreleaseandhydrationrateofcompositecementitioussystem.Beforehydration for12h,copperslagpowderinhibitesandslowsdownthehydrationheatofthecompositecementitioussystem.Afterhydrationfor12h,theactivityofcopperslagpowderisgradua l yactivatedandthehydra- tionrateisaccelerated.Thehydrationreactionofthecopperslagpowder-cementcompositecementitious system undergoes the process of nucleation and crystal growth-interactions at phase boundaries-di f usion(NG-I-D) . The hydration reaction rate curve of the copper slag powder-cement composite cementitious收稿日期：2019-07-04"修订日期：2019-08-06基金项目：国家自然科学基金资助项目#1668021$江西省教育厅项目(GJJ80968J XJG-17-24-1)；江西省交通运输厅科技项目(019H0013)； 江西科技学院科研项目(ZR1804)第一作者：朱街禄(1982—)，男，江西余江人，江西科技学院副教授，硕士. E-mail :zhujielu @163. com通讯作者：宋军伟(1977—)，男，江西上饶人，江西科技学院副教授，硕士生导师，博士. E-mail ： junweisong@foxmail. com第6期朱街禄，等：铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究1283system calculatedby the hydration kinetics model of Kstulovic-Dabic can we l simulatethehydrationrate curveobtainedfromthecalorimetrytestinsectionsJThecrysta l izationandnucleationandcrystalgrowth process(NG)ofthecompositecementitioussystemareprolongedwiththeincreaseofthecontentofcopper slagpowderandthedecreaseofthefineness,whilethephaseboundarychangingreactionprocess(I)is shortened with the increase of the content of copper slag powderJKeywords:copperslagpowder;cement;hydrationheat;kinetics;hydrationdegree铜渣是铜矿冶炼的副产物，每生产1t铜，约产生2〜3t铜渣(12)铜渣化学组成以SiO2.Fe2O3' CaO.Al2O3为主，结晶相以铁橄榄石、磁铁矿和石英为主3，是一种“非传统火山灰”材料，可以作为矿物掺合料应用于混凝土4.为了探究铜渣粉在复合胶凝体系中的作用机理，学术界开展了大量研究. Rojas等5研究发现，30%掺量的铜渣粉促使了诱导期内水化放热量的少量增加，复合胶凝体系12h 水化热降低了40%.Liu等6采用铜渣粉等量替代水泥制备胶凝材料来研究温度对铜渣粉基复合胶凝体系水化放热量的影响，发现当水化温度提高到50h时,铜渣粉的掺入促使第2放热峰出现时间提前，铜渣粉对复合胶凝体系早期水化热的抑制作用明显减弱.铜渣粉对放热速率曲线第1放热峰的延迟作用很微弱，对第2放热峰的出现时间几乎没有影响以上研究只是解释了铜渣粉对复合胶凝体系水化速率曲线及水化放热量的影响，用水化动力学手段研究铜渣粉对复合胶凝体系水化过程的影响机理鲜有文献报道.本研究基于Kstulovic-Dabic水化动力学模型，测定了不同铜渣粉细度和掺量的复合胶凝体系水化放热速率和放热量，计算得到了复合胶凝体系每个阶段的动力学参数，确定了铜渣粉在复合胶凝体系的作用机理.1复合胶凝体系水化动力学分析Kstulovic-Dabic水化动力学模型89中反映水化度#)与反应时间#)之间关系的动力学方程有以3个段.(1)结晶成核与晶体生长(NG)阶段：[—ln(1—a))1-"=K1(t—t0)=+1(t—t0)1)(2)相边界反应(I)阶段：[1—(1—a)1-3)1=K2r>(t—t0)=R(t—t0)2)(3)扩散作用(D)阶段：[1—(1—a)1-3)=K3r>2(t—t0)=+3(t—t0)3)将式(1)〜(3)进行微分处理，得到以下动力学微分方程表达式.(1)NG阶段微分式：da/dt=F1(a)=+1"(1—a)[—ln(1—a)4)(2)I阶段微分式：d a/dt=F z(a)=+；•3(1—a)z/3(5)3)D段微分：da/dt=F3(a)=+；•3(1—a)"3/[2—2(1—a)"3)6)式中：da/dt为水化速率，h d1■,"为几何晶体生长指数t为加速期开始时间，h;r为参与反应的颗粒直径，mm；+,及+,'(=1,2,3)为3个水化反应过程的速率常数.Knudsen[10]提出了另一个水化动力学公式如式(7)所示，可以根据试验测得的水化热数据，求得复合胶凝体系的最终放热量Q mx丄=丄B------(-----(7)Q Q max Q max t—t0)式中：Q为从加速期开始计时t时刻的水化放热量，J/g t50为复合胶凝体系水化放热量达到总放热量50%的水化时间，h.由等温量热法测得铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化放热速率、放热量随水化时间的关系，由式(8).(9)转化为水化动力学模型所需的数据[11)d a/d t8)9) 2试验2.1试验原料水泥为P•O42.5普通硅酸盐水泥(OPC)，由江西万年青水泥股份有限公司提供.铜渣(CS)由江 西铜业集团提供，经80h烘干24h.2种材料采用X-线分测试学，如表1示.2.2试验方法及过程采用SM+500X500型球磨机对铜渣进行粉1284建筑材料学报第23卷表1普通硅酸盐水泥和铜渣的化学组成Table1Chemical compositions of OPC and CS w-% Material CaO MgO A12O3SiO2Fe2O3SO3P2O5NaO K2O CuO MnO IL OPC60.710.88 5.2"21.18 4.44 3.590.100.120.710.040.06 2.97 CS 2.530.80 4.6431.3852.590.470.07 1.01 1.190.290.10 4.9(磨，球磨机每次装料5kg,粉磨时间为30、60min,铜渣粉(CSP)比表面积为503、627m2/kg.水泥比表面积为512m2/kg.铜渣粉-水泥复合胶凝体系试验配合比如表2所示.水化热测试采用TAM Air型八导等温微仪，测试为20C.表2各试样配合比Table2MixproportionsofsamplesSample Specific surface Mlx pr0p0rtl0nNo.areaofCSP/(m2-kg-1)肌(OPC):：(CSP)::(water) C— 1.00:0.4CA205030.8:0.2:0.4CA305030.7:0.3:0.4CA405030.6:0.4:0.4CB206270.8:0.2:0.4CB306270.7:0.3:0.4CB406270.6:0.4:0.43结果与讨论3・1铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化放热特性1为铜渣粉-水泥复合胶凝体系在20C时的水化放热速率与水间的曲线•由1(a)可见!1)铜渣粉-水泥复合胶凝体系加水拌和之后，立即出现第1，然后速率迅速下，水化进入诱导期•诱导期水速率，即复合胶凝体系水慢•(2)早期铜渣粉活性较(12),当体系中Ca(OH)和C-S-H凝胶到过饱和时，水物大量生成，水化进入加速期.加速期复合胶凝体系水速率开长，反应速率加快，体系中的水分很快被消耗，水化产物在短时间内大量生成，未水化颗粒致水到阻碍，水速率I下降,，峰值较大的第22502001501005001224364860728496Time/h(a)Hydration heat emission rate(b)Total hydration heat1铜渣粉-水泥复合胶凝体系在20h时的水化放热速率与水间曲线Fig.1Relationship between hydration heat emission rate,total hydration heat and time of copper slag powder-cement composite systems at20C由图1(b)可知：铜渣粉的掺入降低了复合胶凝体系的总放热量；复合胶凝体系的总渣粉掺量的增大、细度的•复合胶凝体系的水 源于2径，第1部分来自较为速的水泥水，第2部分来自较为缓慢的铜渣粉活(13)•由渣粉的掺入体系中水泥熟料的质量分数，因渣粉掺，体系水大.表3为铜渣粉对复合胶凝体系反应历程的影响.表中Q为诱导期结束时间，Q为到达第2放热峰时间&2-Q1为加速期时间，卩为第2放热峰峰值.表3铜渣粉对复合胶凝体系反应历程的影响Table3Influence of the hydration period on copper slag powder incompo0ite0y0tem0Sample No.Q1/h Q/h(2—Q1)/h V/(J・g-1・h-1)C 2.2612.8810.628.597CA20 2.5213.2410.72 6.969CA30 2.6613.6210.96 6.642CA40 2.8914.6511.76 6.055CB20 2.4513.1210.677.193CB30 2.5413.4910.95 6.718CB40 2.7714.1111.346.289第6期朱街禄，等：铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究1285由表3可知：铜渣粉不同程度地推迟了复合胶凝体系水化诱导期结束时间，诱导期结束时间由2.26h推迟到2.-5〜2.89h,推迟了8%〜28%；铜渣粉掺量越高，细度越小，诱导期推迟效果越明显.铜渣粉的掺入一方面降低了体系中熟料的比例，降低了溶液中d+浓度，从而延迟Ca(OH$成核，d+浓度的降低使胶凝体系水化生成低”(Ca)/”(Si)，且不稳定的C-S-H凝胶,并缓慢转变为稳定的C-S-H 凝胶，因而延长了诱导期结束时间［14］;另一方面，铜渣粉细度越低，其比表面积越小，暴露出来的活性位点越少，因而水化会相对缓慢.从表3还可以看出：铜渣粉的掺入延长了胶凝体系加速期时间，与铜渣粉推迟诱导期结束时间类似，铜渣粉掺量越高，比表面积越小，加速期延长效果越显著；铜渣粉掺量为20%时，CA20和CB20试样加速期(即分别延长了0.10h和0.05h；铜渣粉掺量为30%时，CA30和CB30加速期分别延长了0.34、0.33h；铜渣粉掺量为-0%时,CA40和CB40试样加速期分别延长了 1.14、0.72h.铜渣粉还延长了复合胶凝体系第2放热峰出现时间，降低了第2放热峰峰值；第2放热峰出现时间由10.62h延长到13.12〜14.65h,第2放热峰峰值由&597J/(g•h)下降到6.055〜7.193J/(g•h).铜渣粉细度越大，第2放热峰峰值增加且出现时间越提前，说明提高铜渣粉细度能增强其反应活性，促进水.3.2铜渣粉的水化活性水化热相对百分比为掺有混合材的复合胶凝体系水化放热量与基准样水化放热量之比［1516］，可以用来研究铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化随时间变化的规律.由定义可知：水化热相对百分比越大，铜渣粉对水化热削弱作用越小.根据试验测得复合胶凝体系水化放热量,计算可得水化热相对百分比，结果如表-所R.表4铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化热相对百分比Table4Relative percentage of hydration heat of copper slag powder-cement composite systems% SampleNo.6h12h24h36h48h60h72h84h96hCA2051.272.378.779.980.280.480.781.181.5 CA3049.868.676.378.078.077.777.577.377.3 CA4040.651.066.971.772.372.171.871.571.3 CB2057.974.281.181.981.682.182.382.682.6 CB3049.067.275.877.878.378.678.979.279.7 CB4055.059.570.974.074.674.875.075.476.1由表-可知：(1)铜渣粉-水泥复合胶凝体系水分比水间、渣粉掺和有关.水化12h前，铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化热相对百分比较低，且低于复合胶凝体系中水泥质量分数.这是由于铜渣粉早期水化活性低，铜渣粉中的重金属成分在碱性环境中形成沉淀物覆盖在水泥颗粒表面，阻碍水泥颗粒的进一步水化，对胶凝体系水化呈一定的抑制作用.(2)水化12〜36h时，水化热相对百分比呈增加趋势，除CA20试样外，各试样水分比胶凝体系中水泥质分数.渣粉掺量越高、细度越低，该指数越低.(3)水化36h 后，该指数趋于稳定，且大于胶凝体系中水泥质量分数，说明铜渣粉潜在的胶凝活性在水化后期逐渐被激发，增加了胶凝体系的水化放热量.3.3铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化过程的动力学图2为纯水泥和铜渣粉-水泥复合胶凝体系在20h时的水化度a与水化反应速率da/dt关系曲线及依据式(4)〜(6)计算得到的模拟曲线.计算中忽略了主要由固体颗粒的润湿及部分GS溶解导致的第1放热峰，仅模拟加速期开始后的反应过程.曲线F1(a)@2(a)@3(a)能较好地分段模拟铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化速率变化，铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化动力学历程为NG-I-D.由图2可知：Kstulovic-Dabic水化动力学模型NG和I阶段拟合效果较好，由于胶凝体系水化生成微弱的第3放热峰处于D过程中，加大了该阶段的拟合误差.所测样品的水化反应经历NG-I-D过程,说明铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化反应由多个反应机理共同控制.铜渣粉-水泥胶凝体系的水化由快速的水泥水化与较为缓慢的铜渣粉水化组成.随铜渣粉掺量的增加，模拟误差增大.对于铜渣粉-水泥复合胶凝体系，水化初期水分供应充足，水泥水化生成的Ca(OH)在几小时内快速达到饱和状态［17］,形成稳定成核点.铜渣粉的掺入扩大了实际水灰比，增加了水化产物生长空间.铜渣粉细度越大，颗粒直径越小，可为水化产物提供更多的成核点，促进胶凝体系中水泥熟料的水化.随着水化的持续进行，晶核成长为Ca(OH)晶体和1286建筑材料学报第23卷(a) Cement (b) CA20(c) CA30(d) CA40(e) CB20(g) CB402铜渣粉-水泥复合胶凝体系水a 与水化反应速率d 〃dr 关系曲线Fig. 2 Relationship curves of copper slag powder-cement composite systems between hydrationdegree a and hydration reaction rate da/dtC-S-H 凝胶，因此水化早期由结晶成核与晶体生长 应主要在液体体系与水化产物之间进行，水化反控制•随着水化的进行，水 物增多，未水化颗 应由相边控制•随着水 物大量生成，离粒通过体系Ca 2+等，水 ，未水化颗粒的及液体第6期朱街禄，等：铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化热及动力学研究187体系主要通过扩散作用进行，水化反应转向由扩散控制［18］.3.4铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化动力学参数铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化动力学参数如表5所示.其中，反应级数"反映了复合胶凝体系水化产物结晶成核与晶体生长情况(19)，”值随铜渣粉掺量的增加而减小，随铜渣粉细度的增大而增大，表明铜渣粉的掺入或增大铜渣粉细度影响了水化产物生长的几何过程"1分别表示NG到I及I到D 转变时复合胶凝体系的水化度.表5铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化反应的动力学参数Table5Kinetic parameters of copper slag powder-cement composite systems'hydration reactionSample No.n+1+2+3a-1a2a2—a i Q max/(•g1)HydrationprincipleC 2.16960.04136".""96"".""146".1235".2166"."931322NG-I-DCA20 2.12330.03834".""982".""134".12660.2015"."749277NG-I-DCA30 2.07930.03642".""878".""122".1342".161""."268250NG-I-DCA40 1.97500.03430".""852".""1"3".1421".1664"."243237NG-I-DCB20 2.1428"."3754".""886".""126".1289".1963"."674286NG-I-DCB30 2.0991"."3586".""875".""118".1351".193""."579277NG-I-DCB40 2.0601"."3378".""843".""1"6".1423".184""."417270NG-I-D由表5可知：(1)复合胶凝体系水化NG过程的反应速率常数K1是I过程反应速率常数K2的-〜5倍，约是D过程反应速率常数K3的30倍.说明胶凝体系在NG过程中反应速率远大于I和D过程的反应速率.这是由于胶凝体系NG过程位于加速期，1过程位于加速期与减速期，D过程位于减速期与稳定期.(2)当铜渣粉掺量为0〜-0%时，随着铜渣粉掺量的增加，瓦'逐渐减小.这是由于在水化早期，铜渣粉的掺入降低了胶凝体系中水泥比例，铜渣粉中重金属成分对水化具有一定的抑制作用.因此,NG过程的水化速率随着铜渣粉掺量的增加而减少.(3)对于I过程，反应速率常数瓦'与瓦'变化规律一致，随着铜渣粉掺量的增加，瓦'逐渐减小.这是因为虽然在此阶段铜渣粉的活性被激发开始逐渐发生水化反应，但铜渣粉的反应速率低于水泥的反应速率.铜渣粉掺量的增加，降低了水泥熟料比例，水化产物Ca(OH)含量也减少,水化速率降低.同理，当铜渣粉掺量为0〜-0%时,D过程反应速率K(铜渣粉掺量的增加而减小.由表5可知：(1)随着铜渣粉掺量的增加，a i增加,a2及a2—a：减小.说明铜渣粉掺量的增加延长了NG阶段反应历程，缩短了I阶段反应历程.(2)Q m”x为胶凝体系终止水化时的水化放热量，纯水泥试样的Q”ax为322J/g.铜渣粉比表面积为503m-kg,掺量为20%、30%、-0%时，Q m"降至277、250、237J/g,水化热相对百分比分别为86.02%、77.6-%、73.60%.铜渣粉比表面积为627m z/kg,掺量为20%、30%、-0%时,Q m”x降至286、277、270J/g,水化热相对百分比分别为8&82%、86.02%、83.85%.CB30与CA20试样Q m”x相等,CB40较CA-0试样终止水化时的水化放热量高出13.92%,说明铜渣粉的火山灰活性与其比表面积成正相关,机械粉磨可暴露铜渣粉中的活性矿物成分,起到了增强胶凝体系活性,提高水化放热量的作用.4结论(1)铜渣粉降低了复合胶凝体系的水化放热量和水速率比渣粉掺比；推迟了诱导期结束时间、加速期时间及第2放热峰出现时间,铜渣粉掺量越高,细度越小,推迟效果明.(2)水化12h前,铜渣粉对复合胶凝体系水化热呈抑制作用，水化热相对百分比低于复合胶凝体系中水泥质量分数.水化12〜36h时,水化热相对百分比呈增加趋势.水化36h后，水化热相对百分比大胶凝体系中水泥质分数.(3)铜渣粉掺量在-0%范围内时,铜渣粉-水泥复合胶凝体系的水化反应历程为NG-I-D,由Kstu-lovic-Dabic水化动力学模型计算得到的铜渣粉-水泥复合胶凝体系水化反应速率曲线能较好地分段模拟由量热试验得到的水化速率曲线.随着铜渣粉掺量的增加，水化反应动力学参数.、+仁+2、+3减小，a1增加,a2及a2—a1减小.铜渣粉的掺入降低了各段水速率长NG段程缩了I阶段反应历程.参考文献：［1］朱心明，陈茂生，宁平，等.铜渣的湿法处理现状［J］材料导报，2013,27(增刊2):280-284.ZHU Xinming,CHEN Maosheng,NING Ping,et al.Research1288建筑材料学报第23卷status of wet process for copper slag[J]・Materials Reports,2013,27(Suppl2):280-284.(in Chinese)[2]GORA B,JANA R K,PREMCHAND.Characteristics andutilization of copper slag-a review[J]-Resources,ConservationandRecycling,2003,39(4):299-313.[3]SHI C J,MEYER C,BEHNOOD A.Utilization of copper slagin cement and concrete[J].Resources Conservationand Recy-8ling,2008,52(10):1115-1120.[4]NAJIMI M,SOBHANI J,POURKHORSHIDI A R.Durabili-tyof8opperslag8ontained8on8reteexposedtosulfatea t a8k[J]・Construction and Building Materials,2011,25(4):1895-1905.[5]ROJAS M I SD,RIVERA J,FRIAS M,et e of recycledcopper slag for blended cements[J]-Journal of ChemicalTechn6l6gyandBi6techn6l6gy,2008,83(3):209-217.[6]LIU J,GUO R H,SHI P C,et al.Hydration mechanisms ofcompositebinderscontainingcopperslagatdi f erenttempera-tures[J].JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2019,137(6):1919-1928.[7]MURARI K,SIDDIQUE R,JAIN K e of waste copperslag,asustainablematerial[J].JournalofMaterialCyclesandWaste Management,2015,17(1):13-26.[8]KRSTULOVIC R,DABIC P.A conceptual model of the ce-menthydrationprocess[J].Cementand Concrete Research,2000,30(5):693-698.[9]饶美娟，刘数华，方坤河，等.石灰石粉对水泥基材料水化动力学的影响[J]建筑材料学报，2009,12(6):734736,741.RAO Meijuan,LIU Shuhua,FANG Kunhe,et al.Effect oflimestonepowderonhydrationkineticsofcement-basedcom-posites[J].JournalofBuilding MaterialsQ2009Q12(6):734-736741.(inChinese)[10]KNUDSEN T・On particle size distribution in cement hydra­tion[C]//Proceedings of7th International Congress on theChemis*ryofCemen*.Paris:[s.n.],1980:170-175.[11]王培铭，丰曙霞，刘贤萍.水泥水化程度研究方法及其进展[J].建筑材料学报，2005,8(6):646-652.WANG Peiming,FENG Shuxia,LIU Xianping.Research ap-proachesofcementhydration degreeandtheirdevelopment[J].JournalofBuilding Materials,2005,8(6):646-652.(inChinese)[12]何伟，周予启，王强.铜渣粉作为混凝土掺合料的研究进展[J•材料导报，2018,32(12):4125-4134.HE Wei,ZHOU Yuqi,WANG Qiang.Advances in copper slaga+concreteadmixture[J].Material+Report+,2018,32(12):4125-4134.(inChine+e)[13]阎培渝，张增起.复合胶凝材料的水化硬化机理[J].硅酸盐学报，2017,45(8):1066-1072.YAN Peiyu,ZHANG Zengqi.Review on hydration of compos-itecementitiousmaterials[J].JournaloftheChineseCeramicSociety,2017,45(8):1066-1072.(inChinese)[14]韩方晖.复合胶凝材料水化特性及动力学研究[D].北京：中国矿业大学，2015.HAN Fanghui.Study on hydration characteristics and kineticsofcompositebinder[D].Beijing:China Universityof MiningandTechnology,2015.(inChinese)[15]黄学辉，郑健，马保国.外加剂对水泥净浆水化热的影响[J].武汉理工大学学报,003,5(1):26-29.HUANG Xuehui,ZHENG Jian,MA Baoguo.Effect of admix-turesonheatofhydrationoffreshcement[J].JournalofWu-han Universityof Technology,2003,25(1):26-29.(in Chi­nese)[16]刘数华，方坤河.胶凝材料的水化热研究综述[J]商品混凝十,2008(3):14-16.LIU Shuhua,FANG Kunhe.Summarization of the study onhydrationheat of binding material+[J].Ready-Mixed Con-crete,2008(3):14-16.(inChine+e)[17]BULLARDJ W.A determination of hydration mechani+m+fortricalcium+ilicateu+ingakineticce l ularautomatonmodel[J].Journalofthe American Ceramic Society,2008,91(7):2088-2097.[18]彭小芹，兰聪，王淑萍，等.水化硅酸钙粉体对水泥水化反应过程及机理的影响[J]建筑材料学报，2015,18(2):195-201.PENG Xiaoqin,LAN Cong,WANG Shu p ing,et al.Effects oftheC-S-Hpowderonthehydrationprocessandmechanismofcement[J]JJournalofBuilding Materials,2015,18(2):195-201(inChinese)[19]阎培渝，郑峰.水泥基材料的水化动力学模型[J]硅酸盐学报，2006,34(5):555-559.YAN Peiyu,ZHENG Feng・Kinetics model for the hydrationmechanism of cemen*i ious ma*erials[J].Journalof*he Chi-neseCeramicSocie*y,2006,34(5):555-559.(inChinese)。

水冷各部件介绍水冷头(Water Block)水冷头在水冷系统中的主要作用是将发热部件的热量转移到水冷液中。

水冷头按作用来分的话可以分为：CPU水冷头、GPU水冷头、南北桥水冷头、MOS管水冷头、内存水冷头和硬盘水冷头，甚至还可以是电源水冷头。

可以说有发热的地方就有水冷头。

其中CPU 水冷头和GPU水冷头是比较常见的。

水冷头原理图成品水冷头铜柱和微水道水冷头的技术含量还是比较高的，内部水道的设计直接关系到的水冷头的散热效果，而内部水道的设计往往会从两个方面着手，一方面是增大与水冷液的接触面积，另一方面是利用压力产生乱流。

水冷头里面有很多铜柱和微水道就是为了增大水冷头与水冷液的接触面积。

而喷射型的水冷头主要作用就是用来产生乱流，加强散热效果。

也就说铜柱越密集、微水道越多热效果越好，不过相应的加工成本会提高很多。

还有一点要说的是喷射型的水冷头对水泵的要求会很高，玩家们在选择喷射型水冷头的时候要注意这一点。

接头(Fitting)目前应用于水冷系统中的接头有三种，快拧接头(Compression Fittings)、宝塔接头(Barbs)和快插接头(Push-in Fittings)，其中快拧接头和宝塔接头应用的比较广泛。

快拧快拧接头是由不锈钢、黄铜、铝等材质加工而成的用于管路中的快速连接的管接头形式，一般一端为外螺纹接头，另一端与塑料软管卡压连接。

之所以叫快拧是因为一般不需要借助工具，只须用手拧就可以快速连接。

快拧的特点是安装简单，美观，但是相对的价格比较贵。

宝塔宝塔是比较传统的接头，不像快拧拥有安全的机械结构（并不是说宝塔不安全），而是单纯的需要把管子插进接头，然后配合管箍(管夹)一起使用，安装相对来说要复杂一些。

宝塔的价格一般比较便宜。

快插相比较前面两种接头，还有一种不常见的快插接头。

快插接头一般是一个公头一个母头，公头和母头分开的時候，两边就会自动紧闭，防止漏水。

快插的设计本意是为了能快速切换管道，而水冷系统是不需要经常切换管道的，小编个人觉得快插在水冷系统中运用的实际意义不大，不过快插的好处就是更换水冷部件时不需要放空水冷液。

保温缓冷对铜渣结晶性能及铜浮选的影响翟启林;刘润清;王琛;孙伟;杨越【摘要】针对我国某冶炼厂的缓冷铜渣,以保温时间和降温速率为变量,研究了保温缓冷制度对铜渣浮选回收铜指标的影响;采用扫描电镜分析了保温时间和降温速率对高温铜渣结晶性能的影响.研究发现:在保温时间为2 h、降温速率为2℃/min的最佳冷却条件下可获得铜品位为8.206％、铜综合回收率为66.95％的铜精矿;适合的保温时间能够让含铜矿物颗粒在熔融状态下充分聚集形成易浮铜相;降温速率越缓慢,渣中含铜相结晶粒度越大,并且铜的赋存相与其他脉石矿物相的嵌布关系更简单.因此,合理的缓慢冷却制度有利于优化缓冷铜渣浮选回收铜的指标.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2019(039)003【总页数】6页(P75-80)【关键词】铜渣;浮选;保温时间;降温速率;结晶性能【作者】翟启林;刘润清;王琛;孙伟;杨越【作者单位】中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】X758铜在社会发展进程中起着极其重要的作用，广泛应用于电气、轻工、机械制造、交通运输、建筑和国防等领域，是一种不可或缺的有色金属材料[1-2]。

中国作为世界上铜生产和消费的大国，其铜储量仅有0.3亿t，人均占有量低于世界平均水平的24%，原生铜矿资源量相比其他国家而言更加紧缺[3]。

我国90%以上的金属铜是通过铜精矿火法冶炼所得，火法冶炼工艺每年大约会产出2 000万t铜冶炼渣[4]。

如此巨量的铜渣大部分是以堆存方式处理，不仅会占用大量土地，也会对堆存点附近的水资源和土壤造成一定的污染[5]。

更主要的是火法冶炼工艺产生的铜渣其含铜量普遍高于0.5%，比我国一些正在开采利用的原生铜矿品位还要高，具有极大的利用潜力，若能最大程度地提高铜渣中铜的综合回收利用率，必将会带来十分显著的经济效益[6]。

2020年第4期!色金属（％矿'今）・1・doi：10.3969/j・issn.1671-9492.2020.04.001关于缓冷时间对电炉渣中铜物相颗粒粒度影响的探讨方明山$2,肖仪武$2,彭时忠8,丁鹏8（1.矿冶科技集团有限公司，北京100160；2.矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京102628；3.铜陵有色金属集团控股有限公司技术中心，安徽铜陵244000）摘要：采用光学显微镜、扫描电子显微镜、矿物自动分析仪（AMICS）及化学物相分析等仪器和手段，对某铜冶炼厂不同缓冷时间条件下的电炉渣进行了系统的工艺矿物学研究。

研究结果表明，随着冷却时间的延长，直接喷水冷淋的电炉渣中铜物相的粒度相比自然冷却的电炉渣，分布在0.020mm以下的占有率由52.48%降低至40.37%，电炉渣中的铜物相颗粒粒度有所增加，但增加幅度不大。

可见，延长电炉渣的冷却时间，可促使冰铜颗粒的长大，有利于后续浮选回收，但缓冷时间只是影响冰铜颗粒生长的重要的因素之一。

关键词：工艺矿物学；缓冷时间；电炉渣；铜物相；粒度中图分类号:TD98文献标志码:A文章编号：1671-9492（2020）04-001-05Discussion on the Effect of Slow Cooling Time on the Particle Sizeof Copper Phase in Electric Furnace SlagFANGMingshan1#-,XIAOYizvu1，2,PENG Shizhong3,DING Peng3(].BGRIMM Technology Group,Beijing100160,China；2.State Key Laboratory of Mineral Precessing,Beijing102628,China；3.Technical Centre,Tongllng Nonferrous MetaSs Group Holding Co.,Ltd.,Tongling244000,Anhui,China)Abstract:By means of optical microscopy,scanning electron microscopy,mineral automatic analyzer (AMICS)and chemical phase analysis,the process mineralogy of slag from a copper smelter under different cooling time conditions was studied systematically.The results show that the particle size of copper phase in slag increases with the increase of cooling time,but the increase is not significant.With the extension of cooling time,the proportion of Cu phase particle size in the electric furnace slag distributed below0.020mm decreased from52.48%to40.37%compared with the naturally cooled blast furnace slag.It can be seen that prolonging the cooling time of electric furnace slag can promote the growth of matte particles,which is conducive to subsequent flotation recovery,but cooling time is only one of the important factors affecting thegrowtho.copperphaseparticles.Key words:process mineralogy；slow cooling time；electric furnace slag；copper phase；particle size铜冶炼炉渣是铜精矿经冶炼加工后剩余的残渣,其中的铜、铁、金、银等,在自然的当下,,利用的$铜炉渣渣不同可分炉渣、闪速炉渣、电炉渣和转炉渣等；根据工艺流程可分 炼渣、吹炼渣等;根据冷却方式不同分为水淬渣、自然冷却渣、保温冷却渣等。

急冷铜渣矿物学及其综合利用赵凯;宫晓然;李杰;刘卫星;邢宏伟【摘要】本文采用化学分析、XRD、SEM等方法,对急冷处理的铜渣的矿物学进行了研究,结果表明：渣中含铜和铁分别为0.8%和40%；铜元素主要以CuS和 Cu形成的冰铜相形态存在,同时夹杂有少量的O、Pb、Fe等元素,平均粒度小于5μm；铁元素主要以难还原、熔点低的铁橄榄石形式存在,渣中铜、铁嵌布粒度极细且分布均匀,多种矿物互相包裹,结构致密,铜渣熔化初始温度在1200℃,1250℃以后熔化速度加快,1300℃左右铜渣基本熔化完毕,升温过程发生了晶型转变。

通过对铜渣进行还原改性-高温熔分探索性试验,获得了TFe为94.43%的粒铁。

在此基础上,结合直接还原工艺应用现状,建议采用含碳球团-转底炉工艺对铜渣进行还原预处理,破坏铁橄榄石结构、促进铁晶粒聚合长大,最后采用高温熔分方法回收有价金属、提铁后的尾渣制备建材的工艺流程。

%In this paper,using the methods of chemical analysis,XRD,SEM and so on to do research into Mineralogical characteristics of rapid cooling copper slag.The results show that the content of copper and iron were 0.8% and 40% respectively,the content of the harmful elements such as lead,zinc and arsenic is less.Copper is mainly exist in matte phase of CuS and Cu,mixed with a small amount of O,Pb,Fe and other elements at the same time,the average particle size of less than5μm.Iro n is mainly exist in the form of difficult to restore and low melting point fayalite.Copper and iron in slag disseminated fine and grain size distribution,each wrapped in a variety of dense structure minerals.Copper slag melting initial temperature at 1200℃,after 1250℃ meltingspeed,around 1300℃ finished basic copper slag melting,and crystaltransformation happened in the process of heating.94.43 percent TFe of the grain for iron is obtained through the study of the reduction of copper slag pellets containing carbon reduction modification-high temperature melting and separation.on this basis,together with the present situation of direct reduction technology application,and proposed technological process that using the method of carbon-containing pellets to make the copper slag reduction pretreatment,and destroy iron olivine structure,promote the iron grain grew up aggregation.Finally by adopting the method of high temperature melting and separation to recycle valuable metals,tailings for building materials.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P102-106)【关键词】铜渣;矿物学;铁橄榄石;冰铜【作者】赵凯;宫晓然;李杰;刘卫星;邢宏伟【作者单位】华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TF811目前，我国炼铜熔渣的累计量约1.5亿t，且主要以缓冷渣和水淬渣的形态产出，含Fe、Cu、Zn、Pb、Co和Ni等大量有价金属，我国的铜矿资源相对缺乏，而铁矿资源储量虽然丰富，但主要以难选的低品位矿及复合伴生矿为主，铁、铜年均消耗量大，因此开发利用铜渣中的铁、铜等有价金属成为一条重要途径［1］。

216第九章 冷渣器的设计与运行国内几家引进技术的制造厂设计上均是采用风水联合冷渣器。

从几年来CFB 锅炉在国内的运行情况看，都出现一些问题。

主要原因是国内煤的破碎粒度太大，造成风水联合冷渣器内超温、结渣、堵塞、磨损，排渣困难，用户要求解决问题的呼声很大，制造厂迫切需要拿出一个解决方案。

为此，经与几家制造厂商定，设立CFB 锅炉冷渣器技术攻关课题，共同调研分析国内CFB 锅炉冷渣器运行情况，集中国内各单位CFB 锅炉专家的智慧，找出影响运行的原因，提出解决方案，使CFB 锅炉更好地为国家经济建设服务。

9.1 几种常用的典型冷渣器目前国内按引进技术设计的几种典型冷渣器为HG 型风水联合冷渣器，SG 型风水联合冷渣器，DG 型风水联合冷渣器。

前两种冷渣器在二、三室之间设有隔墙，流化渣从隔墙溢流到下一个仓室，故又称溢流式，后一种DG 型风水联合冷渣器各室之间也有隔墙，但在隔墙的底部左侧或右侧设有流渣口，渣流呈S 形，又可称为迷宫式。

此外，还有滚筒式冷渣机，钢带风冷式冷渣器，气垫床冷渣机和射流床冷渣器。

钢带风冷式冷渣器为进口产品，价格较高，目前只有徐州贾旺电厂使用。

下面分别对几种型式冷渣器给予详细说明。

9.1.1 HG 型风水联合冷渣器HG 型风水联合冷渣器通过锥型阀或L 阀与锅炉本体相连，通过调节锥型阀或L 阀来控制排渣量，其结构见图9-1。

通常每台锅炉装有两台风水联合式冷渣器，当后墙给煤时，它们位于炉前。

冷渣器呈矩形，内衬耐磨、耐火材料，共分三个室，第一室没有布置受热面，主要是利用流化风冷却热渣，并起到一个缓冲的作用，以便从炉膛排出的渣在这里经过缓冲以后能沿冷渣器宽度方向均匀分配，确保冷却效果。

第二、三室装有蛇形管束，一、二室相通，二、三室由风冷隔墙隔开，冷渣器底部有布风板和风箱。

每台冷渣器有一个进渣管，位于第一室侧面；在第三室后面有一个排渣口和一个返料口，排渣口与排渣系统相连接，返料口与图9-1 HG 型风水联合冷渣器217炉膛相连。

第４期（总第１７３期）２０１２年８月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．４Ａｕｇ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０４－００３２－０３水冷式冷渣机单根管路冷却性能分析李　坤，李文斌（太原理工大学机械工程学院，山西　太原　０３００２４）摘要：冷渣机主筒结构的整体分析比较复杂，为此提出对冷渣机单根管路的冷却性能进行分析，运用ＡＮＳＹＳ－ＦＬＯＴＲＡＮ对其进行流体热分析，从而得到管内渣体的温度数据，为冷渣机主筒结构和热分析提供参考依据。

关键词：冷渣机；冷却性能分析；热分析中图分类号：ＴＫ２８４．６ 文献标识码：Ａ收稿日期：２０１２－０１－１８；修回日期：２０１２－０２－１８作者简介：李坤（１９８７－），男，山西晋中人，在读硕士研究生，主要研究方向：机械制造。

０　引言冷渣机的作用是为了有效回收高温炉渣的物理热，提高锅炉的热效率，而且能将高温炉渣冷却至可操作的温度（２００℃）以下，以便采用机械或气力方式输送炉渣。

冷渣机按采用的冷却介质的不同可分为风冷式、水冷式和风水共冷式。

本文选择水冷式冷渣机为研究对象，并把炉渣在出口管处的温度值作为评定冷却效率的标准。

１　计算参数的选取１．１　炉渣的物理性能当固态炉渣的温度达到１　０００℃时，将逐渐融化为液态熔体，流动性逐渐增强，导热系数随着温度升高急剧增加。

炉渣的物理性能见表１。

炉渣在不同温度下物理性能不同，随着温度升高，炉渣固态熔体的黏度会有指数下降的趋势，说明固态炉渣逐渐液化，并且流动性越来越强；由于温度变化，炉渣也会出现热胀冷缩现象，从而导致炉渣的密度随着温度的变化而变化；并且当炉渣温度达到１　０００℃以上时，炉渣晶格振动加剧，导热系数会急剧增加［１］。

同时根据热平衡原理，炉渣单位时间散发的热量Ｑ渣应与冷却水单位时间吸收的热量Ｑ水相等［２］，即：Ｑ渣＝Ｑ水。

（１）…………………………………Ｑ渣＝Ｃ渣·Ｐ渣·ΔＴ渣。

图1 IGBT与水冷散热器
以IGBT和水冷散热器组合的系统进行分析，当温升稳定
时，忽略系统对空气少量的对流及辐射热量，单位时间内冷却
介质带走的热能应当等于IGBT发出的热能。

通过能量守恒定律
和热力学定律，可以得到以下简式：
（1
其中：Q1为单位时间的发热功耗，J；C为冷却液比热容，
℃）；q为冷却液流量m3/s；ρ冷却液密度，kg/m3；
却液进出口温度差，℃。

上述中Q1为单位时间的发热功耗，也即是水冷散热器与冷
基金项目] 名称：“海水抽水蓄能电站前瞻技术研究”课题，来源：科技部国家重点研发计划，编号：科学与信息化2021年3月中。

2021.07科学技术创新关于铜渣缓冷过程的数值仿真研究肖瑶（湖南机电职业技术学院电气工程学院，湖南长沙410000）铜渣缓冷过程是一个涉及液固相变的复杂过程，也是一个与相变相关的典型Stefan 问题。

国内对铜冶炼渣缓冷相变过程的数值模拟研究很少，但有对钢铁熔渣冷却相变过程的数值模拟研究。

邢宏伟等人[1]建立了球形钢铁熔渣的物理模型，采用FLUENT 软件模拟了不同直径的熔渣冷却过程，并对熔渣和周围空气的温度场进行了分析。

邱勇军等人[2]将凝固熔化模型和VOF 方法耦合，数值模拟了高温熔渣在空气流中的凝固过程。

刘小英[3]采用温度法数值模拟了相变温度恒定时的凝固过程，得出了不同条件下的温度场分布和凝固时间等。

在国外，采用数值模拟的方法对相变问题有广泛的研究。

其中，铸造方面，Ole Richter 等人[4]将VOF 与焓-孔隙率方法耦合，制定了用于组合模具填充和凝固过程的三相铸造过程模型。

金属喷射方面，Yuan Zhou 等人[5]通过VOF 方法跟踪金属喷射的自由表面，并通过计算基于焓的能量方程模拟了凝固过程。

综上所述，采用数值模拟的方法对相变问题的研究较多，但对于铜渣的研究较少。

本文将对铜渣缓冷过程进行数值仿真研究，了解渣包内部铜渣的冷却情况，为实际生产中的铜渣自然缓冷工艺优化提供借鉴与参考。

1物理模型图1渣包几何结构渣包主要由渣包外壳、铜渣等组成，高2.77m ，壁厚0.13m ，最大横截面直径3.45m ，总体积约为12m 3，外壳的材料为碳素铸钢。

对渣包模型进行简化后的模型如图1所示。

2数学模型2.1边界条件渣包表面发生对流换热和辐射换热，假设热辐射离开渣包表面传入环境后，没有反射回壁面，环境吸收率为1，选用混合换热边界。

(1)其中h ext 外部传热系数，T ext 环境温度，q rad 辐射热流，εext 壁面发射率，T w 壁面温度，T ∞外部温度。

2.2计算参数2.2.1铜渣物性参数：密度3580kg/m 3,比热1100J/(kg ·K)，导热系数1.186W/(m ·K)，表面发射率0.8，动力粘度0.156kg/(m ·s)，凝固温度为1145℃，熔化温度为1070℃，融化潜热209kJ/kg 。

滚筒水冷式冷渣机主筒结构探讨作者：吴浪来源：《科技与创新》2014年第12期摘要：在锅炉系统中，冷渣机对高温炉渣的冷却起着重要的作用，而滚筒水冷式冷渣机因其自身所具有的一些优点得到了较为广泛的应用。

在滚筒水冷式冷渣机中，其主筒结构对其性能和工作效率等都会产生直接的影响。

针对生产的实际需求，对滚筒水冷式冷渣机进行改进和完善时，要充分考虑主筒结构设计和所要改善的问题，从而使其能够更好地发挥冷却作用。

关键词：锅炉；滚筒水冷式；冷渣机；主筒中图分类号：TK229.6+6 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0048-021 滚筒水冷式冷渣机概述冷渣机是与发电厂锅炉配套的设备，其主要作用在于将锅炉内所产生的底渣进行及时处理，以保证系统运行的安全性和稳定性。

滚筒水冷式冷渣机是当前使用较多的冷渣设备，其结构上所具有的一些特点使其具备更高的冷渣性能，从而能够更好地满足生产的需求。

冷渣机就其结构来讲，其进渣管所使用的是一种合金材料，并且根据生产需求对水路进行了科学的设置，从而相应减少滚筒冷渣机的磨损，延长其使用寿命；就冷渣机的设备来讲，主要应用于一些流化床的锅炉排渣中，以水冷方式来实现冷渣的目的，并能够对灰渣进行有效处理，减少对环境的污染。

冷渣机的主筒所使用的是合金材料，并且通过高温防磨护瓦的使用，能够使其抗氧化能力和抗磨损能力等有所提升；通过合理的设计来增强其下渣能力，减少漏渣、漏灰现象，使冷渣机寿命得以延长。

此外，冷渣机在主筒结构上采用蜂窝式结构，增加了热交换面积，使冷渣的温度也得到了一定的控制。

滚筒式冷渣机所采用的是摩擦轮的转动，其转动较为平稳，并且很少会产生噪声，能够保证其运行的有效性。

该种冷渣机还可以根据用户的实际需求对电机的转速、进渣量等进行调整，从而实现更好的冷渣效果。

这种滚筒水冷式冷渣机的应用能够实现持续、稳定的排渣效果，从而能够减少锅炉运行的负荷，使锅炉中的料层厚度处于最佳状态，有效避免床层的局部结焦现象，并且能够有效改善流化的质量。

水淬铜渣中铁组分强化还原改性赵凯;宫晓然;张巧荣;胡长庆;李杰;程相利;齐渊洪【摘要】The iron in water quenched copper-containing slag was recovering with the process composed of property modification by low-temperature strengthening reduction and high temperature melting. Based on thermodynamic analysis, the effects of reducing agent and additives on the process of modification by strengthening reduction were systematically studied and analyzed in theory. Research shows that adjusting the basicity of slag and changing the slag composition can improve the kinetics of the reduction reaction, as well as destroy the dense structure of Fe—O—Si, resulting in the iron compounds converted into metallic iron. Meanwhile, CaO was combined with SiO2 to form CaO·SiO2 and iron particles were aggregated into larger grains, realizing the property modification by reduction, which resulted in an initial separation between iron and silicon, being beneficial to the subsequent process of high temperature melting. With the optimized process parameters,inc luding reduction at the temperature of 1 250 ℃ for 30 min, with C/O ratio of 1. 5, alkalinity of 0.6, and content of Al2 O3 slag at 13%, the metalized pellets can be obtained with the metallization ratio at 88.43%, which is beneficial to the subsequent high-temperature melting process.%采用低温强化还原改性-高温熔分工艺回收水淬铜渣中的铁. 在热力学分析基础上,系统研究了还原剂和添加剂对强化还原改性过程的影响并进行了理论分析. 研究表明,调整炉渣碱度和改变炉渣物相组成,改善了还原反应动力学条件,破坏了Fe—O—Si的致密结构,将化合态的铁转变为单质形式的金属铁,同时CaO与SiO2 结合形成CaO·SiO2 ,铁颗粒聚集成较大晶粒,起到了还原改性的效果,初步实现了铁硅分离,为后续高温熔分过程创造了条件. 铜渣强化还原改性的优化工艺参数为:还原温度1 250 ℃,时间30 min,C/O比1.5,碱度0.6,炉渣Al2O3 含量13%,在此条件下,获得金属化率为88.43%的金属化球团,有利于后续高温熔分工艺的进行.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2015(035)005【总页数】6页(P85-89,94)【关键词】铜渣;还原;铁橄榄石;金属化率;碱度【作者】赵凯;宫晓然;张巧荣;胡长庆;李杰;程相利;齐渊洪【作者单位】华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009;华北理工大学图书馆,河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009;华北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009;钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室,北京100081;钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】X756目前我国炼铜工业产生的铜渣主要为水淬铜渣，铜渣中Fe含量很高，且主要以铁橄榄石（Fe2SiO4）形式存在。

W/Cu和M o/Cu复合材料组织与性能的对比分析陈文革　刘荣斌(西安理工大学材料科学与工程学院,西安　710048)摘　要:本文采用粉末冶金法对W/Cu和M o/Cu材料进行了系统研究。

结果表明,W/Cu和M o/Cu材料的制备工艺、组织结构类似,前者的硬度、密度和热导率较后者的高;而后者的电导率高于前者。

故不同的应用场合应选择不同的复合材料。

关键词:W/Cu、M o/Cu复合材料;电触头材料;硬度;密度;电导率;热导率中图分类号:T M205.1;T F124.1 文献标识码:AComparison Analysis of Microstructures and Propertiesof W/Cu and Mo/Cu CompositesChen Wenge,Liu Ro nbing(School o f M ater ial Science and E ngineer,X ian Univ ersity of T echnology,X ian710048)Abstract:T he mater ials of W/Cu and M o/Cu wer e systemat ically investig ated in t his paper by the met hod o f pow der metallur gy.T he r esults sho w that ma nufacturing pro cesses and micro str uctur es o f W/Cu and M o/Cu mater ials are similer.T he har dness,density and thermal co nduct ivity of t he for mar ar e hig her than that of the later,but the electr ic conductiv ity of the later is hig her than that o f the fo rm ar.So w e sho uld cho se different compo sites for different applicat ions.Key words:W/Cu,M o/Cu composit es;electr ic contact mater ial;har dness;density;electr ic conductivit y; t her mal conductiv ity1　前　言W/Cu和M o/Cu复合材料都是由高熔点的W、M o和高导电率的Cu通过粉末冶金工艺所制备的假合金。

2020年12月第44卷第12期Vol.44No.12Dec.2020 MATERIALS FOR MECHANICAL ENGINEERINGDOI：10.11973/jxgccI202012005不同温度退火后Cu-Ag合金的组织和性能孔令宝「，周延军宋克兴"，曹军3,吕长春』，李科』，刘庆宾j吴保安唐会毅j张学宾"，皇涛"2 (1.河南科技大学材料科学与工程学院，洛阳471023；2.有色金属共性技术河南省协同创新中心，洛阳471023；3.河南理工大学机械与动力工程学院，焦作454000；4.河南优客电子材料有限公司，济源454650；5.重庆材料研究院有限公司，国家仪表功能材料工程技术研究中心，重庆400700)摘要：采用连铸法结合冷拉拔与中间软化处理制备Cu-4Ag和Cu-20Ag合金，研究了合金在不同温度(440,480,520°C)退火后的显微组织、硬度和导电率。

结果表明：退火后，富银相在Cu-4Ag和Cu-20Ag合金横截面上分别呈细小的颗粒状和连续的网状结构，在合金纵截面上均呈纤维状。

与Cu-4Ag合金相比,Cu-20Ag合金的富银相较多，硬度较高，导电率较低；随退火温度升高，2种合金的硬度降低，导电率增大，480°C退火后二者的导电率和硬度均最接近；在480°C退火时Cu-20Ag合金的导电率和硬度达到最优匹配。

关键词：Cu-Ag合金;退火；硬度：导电率中图分类号：TG146.1文献标志码：A文章编号：1000-3738(2020)12-0029-04Microstructure and Properties of Cu-Ag Alloy after Annealing atDifferent TemperaturesKONG Lingbao1,ZHOU Yanjun12,SONG Kexing12,CAO Jun3,LU Changchun4,LI Ke4, LIU Qingbin5,WU Baoan5,TANG Huiyi5,ZHANG Xuebin12,HUANG Tao12(1.School o£Materials Science and Engineering,Henan University of Science and Technology,Luoyang471023,China；2.Henan Collaborative Innovation Center for Nonferrous Metal Generic Technology,Luoyang471023,China；3.School ofMechanical and Power Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo454000,China； 4.Henan Youke Electronic Materials Co.,Ltd.,Jiyuan454650,China；5.National Instrument Functional Materials Engineering andTechnology Research Center,Chongqing Materials Research Institute Co.,Ltd.♦Chongqing400700,China)Abstract:The Cu-4Ag and Cu-20Ag alloys were prepared by continuous casting combining with cold drawing and intermediate softening treatment.The microstructure,hardness and conductivity of the alloys annealed at different temperatures(440,480,520°C)were studied.The results show that after annealing,the rich-silver phase had fine-particle-like shapes fine and continuous network structures on the cross section of the Cu-4Ag and Cu-20Ag alloys,respectively.On the longitudinal section of the alloys,the rich-silver phase was fibrous.The Cu-20Ag alloy had more rich-silver phase,higher hardness and lower conductivity compared with Cu-4Ag alloy.The hardness of the two alloys decreased and the conductivity increased with increasing annealing temperature.The conductivity and hardness of the two alloys were the closest after annealing at480°C.The conductivity and hardness of the Cu-20Ag alloy got the best match when annealed at480°C.Key words:Cu-Ag alloy；annealing；hardness；conductivity收稿日期：2020-07-25；修订日期：2020-10-14基金项目：国家重点研发计划项目(2016YFB0301400)；河南省创新引领专项项目(191110210400)；河南省高等学校重点科研项目(19A430012)；洛阳市科技重大专项项目(1901006A)；河南省杰出人才创新基金资助项目(182101510003)作者简介:孔令宝(1995-),男，河南济源人，硕士研究生通信作者(导师)：周延军副教授0引言键合引线是半导体封装用核心零件，用于连接引脚和硅片并传达电信号。