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中南大学学报（自然科学版）

中南大学学报（自然科学版） wx-icon

  • 核心期刊、CA、SA、JST、EI、CSCD
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  • 主编：黄伯云
  • ISSN:1672-7207
  • CN:43-1426/N
  • 主管单位：中华人民共和国教育部
  • 主办单位：中南大学
  • 出版周期：月刊
  • 地址：湖南省长沙市中南大学校内
  • 简介：《中南大学学报（自然科学版）》创刊于1956年，是由中华人民共和国教育部主管、中南大学主办的以材料、冶金、选矿、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期刊。
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Volume 56 期 12，2025 2025年第56卷第12期

  • 矿业工程 • 冶金工程 • 环境工程 • 化学与化学工程 • 材料科学与工程

    邹存存, 侯英

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.12.001
    摘要：为了提高河北某铁矿的分选效果，针对塔磨机磨矿产品中间易选粒级含量较低的问题，采用单因素条件试验和响应曲面法探究介质充填率、料球比、螺旋搅拌器转速及各参数间交互作用对新生成中间易选粒级含量的影响，进而优化塔磨机产品中新生成中间易选粒级含量的工艺条件，以获得最佳的工艺参数组合。研究结果表明：介质充填率、料球比以及介质充填率与转速间交互作用对响应值的影响极为显著。响应曲面优化后的最佳条件即介质充填率为70%、料球比为0.165、螺旋搅拌器转速为361 r/min。通过3次验证试验得到的产品中新生成中间易选粒级质量分数平均值为45.37%，所获得的铁精矿品位及回收率分别为61.27%、87.89%。与单因素条件获得的新生成中间易选粒级质量分数相比，响应曲面法获得的新生成中间易选粒级质量分数提高了8.54%，铁精矿品位及回收率分别提高了7.45%和4.02%。本文可为提高后续选别指标提供准确的方案设计和参数优化。  
    关键词：新生成中间易选粒级;响应曲面法;单因素试验;塔磨机   
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    更新时间：2026-01-19

    李文滨, 张泽宇, 刘建东

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.12.002
    摘要：以油酸钠为捕收剂，水玻璃为抑制剂，探究Fe2+(亚铁离子)和Fe3+(铁离子)对白钨矿和白云石浮选分离的影响，并通过单矿物和人工混合矿浮选试验、分子动力学模拟、Zeta电位测量和傅里叶变换红外光谱测试分析金属离子对矿物浮选的影响机理。研究结果表明：在油酸钠-水玻璃浮选体系中，加入Fe3+显著增强了水玻璃对白云石的浮选抑制作用，而Fe3+对白钨矿影响较小，Fe2+在浮选过程中会提升浮选精矿的品位，但会导致回收率有所下降。在油酸钠-水玻璃浮选体系下，白钨矿和白云石表面均未表现出强烈的化学吸附作用，导致无法有效分离白钨矿与白云石。Fe3+和Fe2+主要通过影响矿物表面的电荷特性，进一步增强水玻璃对白云石的抑制效果，从而显著提高白钨矿与白云石的选择性分离效果。  
    关键词：油酸钠;浮选;白钨矿;白云石;金属离子   
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    更新时间：2026-01-19

    张旭强, 万渤麟, 张立军

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.12.003
    摘要：采用厚度为0.8 mm的DP600双相钢进行电阻点焊实验，利用碳复印法获取不同焊点数下的电极磨损特征图像，对图像进行预处理。进一步基于融合SE注意力机制的双通道U-Net模型进行训练，实现电极接触区域、点蚀区域及圆形度等电极磨损特征图像的提取识别。建立多特征耦合的电极磨损程度与焊接点数回归模型。基于所建回归模型，将回归曲线顶点对应的电极磨损程度定义为表征电极性能极限状态的临界值，以此临界值为基准，设计梯度点焊实验并验证模型准确性。验证结果表明：当电极磨损达到临界值时，已无法保障焊接质量；而当电极磨损程度为临界值的0.97时，焊点熔核整体连续完整，熔核质量达标。因此，将电极磨损阈值设定为临界值的0.97，作为电极更换的量化触发标准。  
    关键词：电极磨损;图像处理;深度学习;焊接质量   
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    更新时间：2026-01-19

    赵烁, 王冰杉, 温华宇, 王建锋, 杨森, 何生平

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.12.004
    摘要：钢铁企业主要采用传统的钙处理技术去除高铝钢中的非金属夹杂物，但非金属夹杂物的变性情况及去除效果并不理想且生产成本较高。本文以38CrMoAl高铝钢为研究对象，探究不同包芯线类型和组成、不同包芯线利用率对高铝钢中夹杂物形态的影响。研究结果表明：喂入复合包芯线能更有效地变性38CrMoAl钢中夹杂物，喂入复合包芯线处理钢中的夹杂物主要为CaO-Al2O3-MgO系夹杂。相较于未经处理的钢样，复合钙铝酸盐芯线、复合钙芯线和纯钙芯线处理的钢样中，全氧(T[O])质量分数分别平均降低0.001 39%、0.001 25%和0.001 05%，夹杂物的尺寸分别平均下降2.72、2.78和2.68 µm，单位面积的夹杂物数量分别平均下降19.29%、11.73%和9.88%。相较于钙芯线处理，复合包芯线处理钢样中CaS质量分数明显降低，CaO质量分数明显升高。在Ca收得率为20 %的条件下，钙铝酸盐质量分数80%的复合钙铝酸盐包芯线处理效果最好，钢液中低熔点的液态夹杂物数量占70 %以上，T[O]质量分数最低为0.000 30%，单位面积的夹杂物数量最低为55个/mm2。  
    关键词：夹杂物;钙铝酸盐;复合包芯线;夹杂物变性;38CrMoAl钢   
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    更新时间：2026-01-19
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