人訫可畏
一、 热能与动力工程示范性专业理论与实践项目的意义1．能源及环境是目前世界各国头等重大的社会问题。我国现有能源利用效率和环境保护存在着很多问题。实现能源、经济、环境的可持续发展是我国面临的重要选择。如何培养适应上述21世纪社会需要的能源动力类专业人才，是每个大学相关专业以及每位从事能源类专业教育工作者需要解决的重要问题。 2。钢铁工业的快速发展，使能源资源和环境面临着重大压力。使能源消耗和冶金技术进步相协调，是在发展中首要解决的重点问题之一。因此适用于我国钢铁工业快速发展的高质量的热能与动力工程专业人才培养尤为重要。本专业在我国高等教育和国家经济建设中的重要地位。 3．热能与动力工程专业涉及到传统工业，同时使环境科学、生命科学、信息科学、材料科学等相融合，相交叉，相渗透，揭示了专业交叉的优势，也突出了特色和创新。能源和资源的开发转化，利用水平和应用技术与本专业发展息息相关。建设好热能与动力工程专业，是我们的一项重要任务。 4．在我省高校中，除东北大学、大连理工大学外，我校热能与动力工程专业具有较长办学历史。在专业建设过程中，得到热能院、东大、北科大及鞍钢等企业的支持和协助。本专业的发展迅速，在省内有很好的学术声誉。本专业具有年龄结构合理的师资队伍；具有热能工程、动力工程、制冷与低温技术及热工测量及自动化4个专业方向，面向能源资源和环境发展的现代化工业建设。 5．热能与动力工程专业是辽宁科大重点建设专业之一。该专业在教育部下发的教字（2000）10号文件的“关于公布国家管理的专业点名单的通知”中，被列入国家管理专业。在专业基础上，现有2个硕士点，研究方向不断拓宽，现有的冶金热工技术、系统节能、热工过程自动化、能源及环保工程、低温技术等方向引入本专业，使研究方向突出特色。6．热能与动力工程专业的特点：（1）专业与环境问题的密切相关性；（2）不同学科间的高度交叉性。（3）对国家政策法规及发展计划的依赖性。（4）基础知识的广泛适用性。（5）专业方向的对口性。示范性专业的理论和实践，对指导专业建设具有重要的意义。 随着热能与动力工程专业建设的不断深入和扩展，越加显示出本专业在我国高等教育和国家经济建设中的重要地位。热能与动力工程专业不仅涉及到传统工业，同时使环境科学、生命科学、信息科学、材料科学等相融合，相交叉，相渗透，揭示了专业交叉的优势，也突出了特色和创新，具有重要意义。热能与动力工程专业的发展和建设对人类社会进步和经济发展及人类的生活质量具有重要影响，能源和资源的开发转化，利用水平和应用技术与本专业发展息息相关。我国热能与动力工程专业发展水平不均，与国际先进国家相比，存在一定的差距，发展和建设好热能与动力工程专业，是我们面临的重要任务。我校地处全国工业大省的钢都，热能与动力工程专业在研究领域有广阔的应用基地和服务对象。面对辽宁重工业基地的振兴和大中国有企业的技术改造和技术创新，热能与动力工程专业发展建设也具有特殊的意义。因为本科涉及到冶金、机械、化工、轻工、航空、电子、能源、交通等各行业，在这些行业中。本专业的方向和领域对其发展起着重要的促进作用。在我省高校学科布局中，除东北大学、大连理工大学的热能与动力工程专业之外，在普通高校中，我校热能与动力工程专业，是具有较长办学历史的专业。在专业建设过程中，得到中钢集团鞍山热能研究院、东北大学、北京科技大学及鞍钢等企业的支持和协助。我校热能与动力工程专业的发展迅速，在省内得到了很好的学术声誉，并取得较大的成就。本学科具有年龄结构合理的师资队伍，形成以老带新，以中青年为主体的学术梯队队伍。本专业具有热能工程、动力工程、制冷与低温技术及热工测量及自动化4个专业方向，面向能源资源和环境发展的现代化工业建设。热能与动力工程专业是鞍山科大重点建设和新兴的特色专业之一。热能与动力工程专业在教育部下发的教字（2000）10号文件的“关于公布国家管理的专业点名单的通知”中，被列入国家管理专业。在热能与动力工程专业基础上，现有2个能源动力类硕士点，研究方向不断拓宽，现在除保留原有的冶金热工技术和热工数值模拟的研究方向外，还将系统节能、热工过程自动化、能源及环保工程、低温技术等方向引入本学科，使研究方向具有实际意义和理论价值。热能与动力工程的专业建设。近年来专业方向调整及招生规模的扩大，教学和科技水平也相应进一步提高。热能与动力工程专业在辽宁省地区和冶金行业具有较高的声誉，本学科专业的发展能极大的促进地方经济建设和行业及企业的科技进步。从促进社会发展和科技进步的角度看，热能与动力工程专业建设具有重要意义。本专业的建设具有教学科研和社会服务等功能，它的建设具有创新性和地域特色，能为我国经济建设起到促进作用。专业适应经济结构的调整、社会的全面进步和振兴老工业基地的需要，有利于促进先进生产力和先进文化的发展和建设新型国家的需求，能反映出专业的先进教育理念。二、热能与动力工程示范性专业理论与实践项目解决的关键问题 热能与动力工程专业示范性专业建设项目的提出和实践过程，针对专业建设过程中出现的专业方向、专业定位、专业特色、专业师资队伍和教学基本建设等普遍存在的共性问题，结合现行的示范性专业标准和建设实践，旨在理清思路明确方向，处理好各种矛盾，做好评建工作，切实落实专业建设。 热能与动力工程专业示范性专业建设项目的提出和实践过程，拟解决和协调下述关系：1. 热能与动力工程专业与环境问题间的密切相关性。 常规化石能源的使用是能源动力学科专业教学的主要内容之一，而常规化石能源的使用与环境问题密切相关。这些常规化石能源主要直接应用于火力发电，这会带来一系列严重的环境问题，比如硫氧化物、氮氧化物等的大气污染、固体废物、水污染和热污染等。因此，对能源动力生产过程中的这些环境问题必须进行妥善处理和控制，实现其环境友好化，才能保证人类的生存和社会经济的可持续发展。2. 不同学科间的高度交叉性。能源动力学科的技术基础课程和专业课程涉及到多学科领域的知识，热能动力工程专业涉及到热学学科、力学学科、机械制造学科、自动控制及计算机学科和化学学科。为适应21世纪初我国能源学科发展的需要，应当在各专业课程的设置中，适当安排各个有关学科的知识。3．基础知识的广泛适用性。节能是我国能源发展战略的重要组成部分，关于节能的知识不仅能源动力学科的学生应当掌握，也是几乎所有工科学生应当掌握的内容。这就要求不仅要做好本学科专业人才的培养，而且也应当承担起向所有工程专业的学生进行节能技术教学的任务。4．专业方向的对口性。目前，我国的能源动力学科的不同专业方向服务于不同的工程技术领域，还多少带有产品专业的烙印。不仅在冷的方向与热的方向中，主导专业的工作机械与系统差别巨大（例如制冷机与发电厂），就是在同一个专业方向，例如热方向中，锅炉与气轮机就有很大的差别。因此对于旨在以零距离模式培养学生的专业与学校，密切关注当前经济发展以及行业发展的需要，使得学生能到对口的专业单位工作，及时充分发挥其专业特长，具有重要意义。急需解决以能源动力类宽口径专业人才培养与目前我国能源动力类大部分企业对专业人才的知识结构强调专门化要求之间的矛盾。三、热能与动力工程示范性专业理论与实践项目的特色与创新 热能与动力工程专业示范性专业理论与实践的研究的特色是基于热能与动力工程专业示范性专业理论与实践的研究教学改革实践，将本专业人才培养的定位和培养模式的理论相结合，通过调查研究、比较研究、综合研究和解析研究的方法，构造适合专业培养环境的和社会经济发展需求的新的培养模式人才培养体系和框架结构，找出专业建设的差距。 热能与动力工程专业的人才培养模式是以应用型人才培养为主。注重厚基础和宽口径结合重实践重创新。社会不同领域、不同分工对本专业人才有着不同的需求，国家需要多层次、多类型的人才培养规格和模式。具体情况形成我校集中冶金领域特色辐射全国各个行业领域。专业培养规格主要分“研究型”和“应用型”两大类。我校重点培养“应用型”人才，培养计划的学时分配适当向传授专门应用技术的专业课倾斜，实践教育环节注重培养学生用专业知识的能力。考虑学生在宽厚基础上的专业发展，我校热能与动力工程专业分成以冶金等工业生产为重点，以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向；以制氧动力机械和空调系统为主的制冷与低温技术方向；以电能转换机械工程为主的锅炉动力与流体机械方向；以热工测试调节和自动化控制为主的热工测试及自动化工程方向。这些专业方向突出了我校专业特色。按照专业规范要求在培养学生的素质方面要求思想素质、专业素质、文化素质、身心素质协调发展；在能力方面要求要有获取知识的能力、应用知识的能力、实践能力和创新能力齐备；在知识结构方面要求具有较好的工具性知识、人文社会科学知识、经济管理知识、自然科学知识、学科技术基础知识和专业知识。
angela颖宝贝
镁法海绵钛爬壁钛生成量的初探沈俊宇（遵义钛业股份有限公司 贵州省 563004）摘要：在海绵钛的还原生产过程中，反应器的上部器壁会生成大量环状的爬壁钛，一炉产品爬壁钛的生成量少则500 kg左右，多则达800至1000 kg，爬壁钛不仅产品取出困难，增加操作人员劳动强度，而且其质量较差，经济损失大。本文分析了海绵钛爬壁钛的形成机理及生产过程中爬壁钛增多的原因，提出了还原中后期最大加料速度限制，以缓解反应剧烈程度和控制反应液面高度在1#范围内小幅波动，防止形成新的活性中心，是生产过程中减少爬壁钛生成量的主要途径。关键词：海绵钛 爬壁钛 生成量 加料速度 反应液面高度A Study the Production of the Titanium on Walls Produced in the Process of Sponge Producing by Magnesium ProcessJunyu，Shen(Zunyi Titanium 563004)Abstract：A quantity of annular titanium will be produced on upper walls of reactors during the reduction and distillation。The production per batch is from 500kg to 800 or 1,000kg. It is difficult for operators to take products out ,and also influences the quality .Therefore ,the titanium on walls not only strengthens the labor intensity ,but also causes a big loss The paper analyzes the formation mechanism of the titanium on wall and reasons why its production order to ease the strong reaction,make the liquid level in reaction waves no more than 1’’and prevents the formation of new active centers ,the paper introduces a main method to reduce the production of the titanium on walls,that is to retrict the speed in mid or late period of reduction and sponge the titanium on walls production feed speed liquid level in reaction 1 前言在海绵钛的还原生产过程中，反应器的上部器壁会生成大量环状的爬壁钛，如图1所示。爬壁钛会导致以下不良后果： 第一，由于目前使用双法兰反应器，反应器上部热损失较大（上部有三圈水套，反应器约300 mm高度在加热炉外），上部爬壁钛中的氯化镁很难被蒸发出去，使爬壁钛中含有较高的杂质元素氯，剥取产品时会看到反应器口部（爬壁钛的最上部）粘有大量的镁和氯化镁。第二，海绵钛还原、蒸馏反应器为铁制反应器，由于爬壁钛在反应器器壁上粘附较强，加之双法兰反应器上部热损失大，为保证反应器上部温度，蒸馏期间加热炉1#、2#加热电阻丝送电频率高且时间长，致使爬壁钛普遍有发亮现象，分析结果显示杂质元素铁含量较高。第三，爬壁钛在反应器上部空间极易被泄漏进的空气污染，使产品中杂质元素氮、氧含量较高。由表1可看出，产品分析爬壁钛质量级别基本上在3—5级（极少部分在2级以上），同时，也有少部分因杂质元素过高成为等外品。一炉产品爬壁钛的生成量少则500kg左右，多则达800至1000 kg，经济损失较大。另外，爬壁钛过多也给产品取出带来困难，增加操作人员劳动强度。为了减少爬壁钛生成量，降低损失，我们进行了控制液面高度及调整料速试验。表1 2007年下半年爬壁钛质量统计表分析批数（批） 2级品批数（批） 3～5级品批数（批） 等外品批数（批） 2级品影响因素 3～5级品、等外品影响因素75 12 51 12 HB、Fe、Cl、O、N HB、Fe、Cl2 爬壁钛形成机理镁还原TiCl4主要反应为：TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2，在还原反应刚开始时，加入的TiCl4大部分气化，发生气相TiCl4—气相Mg或气相TiCl4—液相Mg反应，同时也有一部分TiCl4液体未来得及气化，进入液镁中，发生液相TiCl4—液相Mg间的反应。还原刚开始在反应器铁壁和熔镁表面夹角处上，一旦有钛晶粒出现后，裸露在熔镁面上方的钛晶体尖峰或棱角便成为活性中心。[1] 镁还原TiCl4主要在此活性中心上进行。液镁靠表面张力沿铁壁和钛晶体毛细孔上爬，被吸附在活性中心上，与气相TiCl4反应生成最初的海绵钛颗粒。随着反应的进行，生成的海绵钛颗粒依赖其与反应器壁的粘附力和熔体浮力的支持沿反应器壁在熔体表面逐渐长大，并浮在熔体表面。随着生成的海绵钛块增厚、增大，加之排放氯化镁，失去熔体浮力支持的海绵钛块体大部份就会沉落在熔体底部，这样在反应器器壁上，将有环状海绵钛粘附在其上，其实，这部分也是最初的爬壁钛。另外，在还原反应初期，液镁有很大的蒸发表面，而空间压力较低，故镁具有很大的蒸发速度。还原反应中期，反应温度较高和对反应器底部加热时，也会有部分镁蒸发。镁蒸气挥发后，冷凝在反应器器壁和大盖底部，与气相TiCl4反应也会生成部份爬壁钛。海绵钛块沉落熔体底部后，熔体表面会重新暴露出液镁的自由面，还原反应将恢复到较大的速度。随着反应的进行，在熔体表面会重新生成海绵钛桥，通过排放氯化镁，钛桥被破坏，海绵钛块靠自重下沉，又为下一层海绵钛生长创造条件，爬壁钛也在这一过程中逐渐形成，还原反应如此周而复始进行，直至镁的利用达到65%—75%之后。3 生产中爬壁钛增多原因分析中后期加料速度随着还原反应的进行，特别是进入中期后，加料速度逐渐增加，反应进行的非常剧烈，熔体表面反应区中心部最高温度可达1200℃以上，而镁的沸点仅1105℃，此时镁处于沸腾状态。加之目前还原操作料速按玻璃转子流量计实际刻度与自动加料系统对照进行加料，因玻璃转子流量计出厂时是用水标定，当被测介质改为TiCl4时，其修正系数，经计算应为。当玻璃转子刻度显示最大加料量为150 kg /，实际料速已达160～170 kg /。这样更加剧了反应的剧烈程度，沸腾的液镁将不断吸附在最初反应器壁上已形成的少量环状爬壁钛上，通过钛晶体毛细孔上爬，与气相TiCl4反应生成新爬壁钛，使原环状爬壁钛增多、增厚。另外，由于反应剧烈程度增加，也加剧了液镁的气化，液镁蒸气挥发后，冷凝附着在反应器器壁上部和大盖底部，与气相TiCl4反应生成爬壁钛，这些爬壁钛主要粘附在反应器器壁上部和大盖底部。因此，最大料速持续的时间越长，生成爬壁钛也就越多（表2）。表2 部分大料速爬壁钛生成量统计表最大料速（kg /） 持续的时间（h） 爬壁钛占毛产量比例（%）生产炉-1 155～165 35 生产炉-2 145～155 40 生产炉-3 155～165 36 生产炉-4 155～165 40 生产炉-5 155～165 35 反应液面高度反应液面高度太低、波动范围过大会增加爬壁钛生成量，其原因如下：第一，当反应液面高度过低时，TiCl4距液镁表面间距面相对较远，发生液相TiCl4—液相Mg间的反应相对减少，气相TiCl4与镁蒸气反应相对增加，从而增加爬壁钛生成量。第二，因未定时、定量准确排放MgCl2，反应液面高度大幅上下波动，易在钛晶体活性中心之外，形成新的活性中心，液镁靠表面吸引力沿铁壁和钛晶体孔隙上爬，被吸附在活性中心上，这样在反应器壁上会粘附形成新的爬壁钛。因此，不控制好液面高度，及时准确排放MgCl2，也将增加爬壁钛的生成量（表3）。表3 反应液面高度大幅波动量统计表反应液面高度波动范围 爬壁钛占毛产量比例（%）生产炉-6 1#～2# 生产炉-7 1#～2# 生产炉-8 1#～2# 生产炉-9 1#～2# 生产炉-10 1#～2# 生产炉-11 1#～2# 措施通过上述分析，可以知道爬壁钛是海绵钛生产过程中必然要形成的，但其生成量是可以控制的，因此，我们对加料速度以及反应液面高度进行了调整。结合生产实践，采取两项措施：第一，我们对部分处于通风不好而影响散热的炉子还原中期最大加料速度限制在135～140 kg /，以缓解反应剧烈程度，特殊炉次，因反应温度太低，可以适当提高至160～170 kg /，但持续时间不能太长，最多3～4 h;后期最大料速限制在105～110 kg /。第二，控制反应液面在1#范围内小幅波动，防止形成新的活性中心，以达到降低爬壁钛生成量的目的（表4）。表4 调整料速及排放MgCl2制度试验对比表料速及排放MgCl2制度 平均爬壁钛占毛产比例(kg) 平均钛坨重量(kg) 平均加料时间(h) 中期平均最大料速(kg /) 后期平均最大料速(kg /)调整前 5291 89 160 120调整后 5483 87 138 107从表4的统计数据可以看出，通过控制最大料速以及控制好液面高度及时准确的排放MgCl2，产品生成的爬壁钛占毛产比例大大下降，调整前平均爬壁钛为％，调整后平均爬壁钛％，平均下降％。在进行调整料速试验期间，对生产炉-59一炉产品还原中期加料再次进行提高料速到155～165 kg /试验，结果爬壁钛增至占毛产量的％，从这点也证明了加料速度对爬壁钛形成的影响。此外，调整前，钛坨平均重5291 kg，调整后，钛坨平均重5483 kg，平均毛产重量未受影响；调整前平均加料时间89小时，调整后平均加料时间87小时，加料时间也略有减少。试验在降低爬壁钛生成量的同时，缩短了还原生产周期，降低了还原电耗，取得了较好的效果。5 结论对处于通风不好而影响散热的炉子还原中期最大加料速度限制在135～140kg /，后期最大料速限制在105～110 kg / 控制反应液面高度在1#范围内小幅波动。本试验在巩固海绵钛钛坨产量的情况下，降低了爬壁钛生成量，试验取得了效果，为进一步研究探索海绵钛爬壁钛生成量打下了基础。参考资料[1] 莫畏， 邓国珠 ，罗方承 . 钛冶金[M].版次（第二版）.北京:冶金工业出版社,1998:281-293
羅潔愛爾
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21、钙镁诱导低合金高强度钢针状铁素体强韧化机制研究
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