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酒钢CSP流程SPCC钢LF精炼渣-钢平衡及渣成分优化

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钢铁 2012年第10期47卷 45-51页

作者：程子建郭靖程树森北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室冶金与生态工程学院北京100083 酒泉钢铁集团有限责任公司甘肃嘉峪关735100

利用热力学计算软件FactSage确定了精炼渣中MgO质量分数合理范围为4%～8%,以6%最佳。由工业取样结果结合FactSage分析了1 873K时SiO2-CaO-Al2O3-6%MgO准三元系液相区及CaO饱和的固液两相区渣-钢平衡。结果表明:高碱度高w(CaO)/w(Al2O3)(... 详细信息

利用热力学计算软件FactSage确定了精炼渣中MgO质量分数合理范围为4%～8%,以6%最佳。由工业取样结果结合FactSage分析了1 873K时SiO2-CaO-Al2O3-6%MgO准三元系液相区及CaO饱和的固液两相区渣-钢平衡。结果表明:高碱度高w(CaO)/w(Al2O3)(C/A)精炼渣有利于钢液的低氧低硫和低硅控制,但并非造得越"白"越好,相反过高的CaO对脱氧和硅含量控制不利。通过钢渣平衡分析得到了酒钢SPCC精炼渣优化成分范围(质量分数)为:CaO为50%～55%,Al2O3为30%～36%,SiO2为1%～6%,MgO为4%～8%,6%为最佳,碱度为9.0～14.0,w(CaO)/w(Al2O3)为1.5～1.8,实验室渣-钢平衡试验和工业生产结果均验证了优化的渣系较原渣系精炼效果更加优越,能够同时降低钢中总氧、硫和硅含量,也能有效控制钢中夹杂物的成分。

关键词： LF精炼渣-钢平衡精炼渣成分优化

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轴承钢二次精炼过程夹杂物演变规律

钢铁 2022年第6期57卷 42-49页

作者：王昆鹏王郢徐建飞陈廷军谢伟姜敏中天钢铁集团有限公司技术中心江苏常州213011 中天特钢有限公司江苏常州213011 北京科技大学冶金生态工程学院北京100083

研究了轴承钢LF精炼和RH真空处理过程各类夹杂物的成分、种类和数量变化,并结合热力学模拟计算了夹杂物与钢液的界面参数,并对试验结果进行分析讨论。夹杂物分析结果表明,精炼25min后,脱氧产物Al_(2)O_(3)消失,钢中夹杂物以纯尖晶石、... 详细信息

研究了轴承钢LF精炼和RH真空处理过程各类夹杂物的成分、种类和数量变化,并结合热力学模拟计算了夹杂物与钢液的界面参数,并对试验结果进行分析讨论。夹杂物分析结果表明,精炼25min后,脱氧产物Al_(2)O_(3)消失,钢中夹杂物以纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石、CaO·2Al_(2)O_(3)和CaO·Al_(2)O_(3)为主。继续精炼65min至LF精炼结束,钢中夹杂物仍以纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石、CaO·2Al_(2)O_(3)和CaO·Al_(2)O_(3)为主。RH真空处理25 min后,钢中夹杂物总数量较LF精炼结束降低75%,其中,纯尖晶石和含少量CaO的尖晶石去除率分别为99.5%和93.2%,CaO·2Al_(2)O_(3)去除率为67%。RH破空后钢中夹杂物以液态钙铝酸盐CaO·Al_(2)O_(3)和12CaO·7Al_(2)O_(3)为主。精炼过程尖晶石类夹杂物尺寸集中在10μm以下,尺寸大于20μm夹杂物主要为处于液相区的钙铝酸盐,这些钙铝酸盐在LF精炼前期就已经存在。与钢水接触角大于90°的固态夹杂物纯尖晶石、含少量CaO的尖晶石和CaO·2Al_(2)O_(3)在RH真空处理过程容易去除,与钢水接触角小于90°的液态夹杂物CaO·Al_(2)O_(3)和12CaO·7Al_(2)O_(3)不易去除。因此,将LF精炼结束的夹杂物控制为固态夹杂物有利于RH真空处理过程夹杂物的高效去除。热力学计算结果表明,当钢中w(T[O])为0.0010%、w([Mg])大于0.00018%时,脱氧产物Al_(2)O_(3)热力学上就不能稳定存在。铝脱氧、高碱度渣精炼条件下很难稳定地获得固态Al_(2)O_(3)夹杂物。为获得完全固态尖晶石或高熔点钙铝酸盐夹杂物,钢中w([Ca])需控制在0.0001%以内。钢中w([Ca])大于0.0002%,就具备生成液态夹杂物的热力学条件。

关键词：轴承钢精炼真空处理固态夹杂物接触角热力学去除率

钢锭模用灰铸铁服役工况下的组织与力学行为研究

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机械工程学报 2014年第2期50卷 116-124页

作者：兰鹏李阳原卓浩张家泉张瑞天北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 鞍钢附企综合企业公司鞍山114051

依据灰铁钢锭模的铸造工艺制作试样,通过试验手段,模拟其服役热历程,分析微观组织、力学行为与使用寿命的关系。重点考察不同热作用历程后铸铁的石墨基体与拉伸性能的变化规律。研究发现,珠光体灰铁试样在400℃附近存在抗拉强度随温度... 详细信息

依据灰铁钢锭模的铸造工艺制作试样,通过试验手段,模拟其服役热历程,分析微观组织、力学行为与使用寿命的关系。重点考察不同热作用历程后铸铁的石墨基体与拉伸性能的变化规律。研究发现,珠光体灰铁试样在400℃附近存在抗拉强度随温度升高而增大的反常区,并认为这可能与预先热模拟处理后造成的内耗变化有关。试样经800℃保温3 h并控温冷却后,其600℃以下的抗拉强度可提高45%以上;同时,试样各温度下的抗拉强度均随热循环作用的次数(最多热循环处理50次)增加而减小,且这一现象在20次循环处理后尤为显著。基于光学显微镜、扫描电镜和能谱分析等表征手段,揭示其拉伸性能、变形行为与基体组织形貌的相关性,并探讨大型灰铁钢锭模的失效机制和合理使用工艺。

关键词：铸铁钢锭模组织力学行为

双辊薄带连铸304不锈钢铸带表面横裂纹成因研究

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钢铁 2008年第2期43卷 47-50页

作者：黄福祥张炯明王新华方园于艳北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 宝山钢铁股份有限公司技术中心上海201900

采用化学侵蚀和彩色金相等手段,对双辊薄带连铸304不锈钢铸带表面横裂纹的成因进行了研究,并结合双辊薄带连铸亚快速凝固的特点,对薄带表面横裂纹形成的原因进行了综合分析后认为,铸带表面横裂纹均为凝固时产生的高温热裂纹,熔池的液面... 详细信息

采用化学侵蚀和彩色金相等手段,对双辊薄带连铸304不锈钢铸带表面横裂纹的成因进行了研究,并结合双辊薄带连铸亚快速凝固的特点,对薄带表面横裂纹形成的原因进行了综合分析后认为,铸带表面横裂纹均为凝固时产生的高温热裂纹,熔池的液面波动、冷钢和铸辊的表面缺陷等因素导致的铸带表层凝固速度不一致是产生表面横裂纹的根本原因,而在随后的冷却和卷曲过程中,铸带受到各种形式的拉应力则是表面横裂纹得以扩展和加深的主要原因。

关键词：薄带连铸不锈钢表面横裂纹

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电弧炉炉气成分的影响因素

北京科技大学学报 2011年第S1期33卷 77-82页

作者：董凯朱荣刘文娟王学利李猛孙永喜北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 山东莱芜钢铁集团股份有限公司莱芜271104

为进一步完善对电弧炉炉气成分变化规律的研究,本文分别对电弧炉炉气中CO、CO2、O2和N2间的相互关系,以及电弧炉供氧流量、电弧炉熔池碳含量对电弧炉炉气成分的影响进行实验研究.结果表明,炉气中CO在有大量CO2气体存在下开始出现,并随着... 详细信息

为进一步完善对电弧炉炉气成分变化规律的研究,本文分别对电弧炉炉气中CO、CO2、O2和N2间的相互关系,以及电弧炉供氧流量、电弧炉熔池碳含量对电弧炉炉气成分的影响进行实验研究.结果表明,炉气中CO在有大量CO2气体存在下开始出现,并随着CO2含量的增加而增加;O2与CO2、N2含量呈线性关系;O2与CO与呈指数关系;随着供氧流量的提高,炉气中CO和CO2的含量逐上升,O2和N2的含量降低,氧气的利用率提高;当钢水中碳质量分数为1.3%左右时,炉气中CO、CO2含量达到最大.

关键词：炼钢电弧炉炉气工业试验

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炼钢集束氧枪高温射流特性的数值模拟及应用

过程工程学报 2009年第S1期9卷 321-324页

作者：韩丽辉朱荣焦玉亮北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 山东泰山钢铁公司山东莱芜271100

建立了燃气集束氧枪射流流场的数学模型,对集束氧枪在不同条件下的高温射流特性进行了分析.数值模拟及现场应用表明,在同等条件下纯氧集束氧枪射流长度优于普通超音速氧枪,而燃气集束氧枪射流长度明显优于纯氧集束氧枪,并且燃烧温度越... 详细信息

建立了燃气集束氧枪射流流场的数学模型,对集束氧枪在不同条件下的高温射流特性进行了分析.数值模拟及现场应用表明,在同等条件下纯氧集束氧枪射流长度优于普通超音速氧枪,而燃气集束氧枪射流长度明显优于纯氧集束氧枪,并且燃烧温度越高、氧燃比越大,射流速度衰减越慢;在泰山特钢70t电炉应用中获得良好的喷吹效果,达到节约冶炼时间5~6min,吨钢电耗下降40~50kW-h.

关键词：炼钢集束氧枪数值模拟

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高炉炉缸黏滞层物相及形成机理

东北大学学报（自然科学版） 2014年第7期35卷 987-991页

作者：焦克新张建良左海滨赵永安北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 河南五耐集团实业有限公司河南巩义451250

通过对高炉炉缸黏滞层化学成分分析、XRD、SEM-EDS分析及对炉缸用碳复合砖性能、微观结构的研究,探明了炉缸黏滞层的形成机理.结果表明:碳复合砖本身致密的微观结构使其具有优良的抗渣铁侵蚀性能,且具备自护炉机制,能够形成石墨-C层、... 详细信息

通过对高炉炉缸黏滞层化学成分分析、XRD、SEM-EDS分析及对炉缸用碳复合砖性能、微观结构的研究,探明了炉缸黏滞层的形成机理.结果表明:碳复合砖本身致密的微观结构使其具有优良的抗渣铁侵蚀性能,且具备自护炉机制,能够形成石墨-C层、高铝渣层、石墨层多相体系.并通过计算得出高炉炉缸侧壁石墨碳析出热力学条件,表明在一定的铁水流动条件下,石墨碳与铁水存在溶解析出平衡,从而隔离开铁水与砖衬的直接接触,延缓砖衬侵蚀,实现高炉炉缸长寿.

关键词：高炉炉缸碳复合砖黏滞层石墨碳

基于MiLE法模拟结晶器中大方坯温度场、应力场及流场

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北京科技大学学报 2011年第3期33卷 289-295页

作者：何庆文王福明王金龙夏云进北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂莱芜271104

应用混合Langrangian和Eulerian法(MiLE)实现了结晶器中GCr15钢大方坯温度场、应力场及流场的动态模拟,模拟结果与实际生产铸坯吻合.铸坯坯壳角部的温度高于中部,铸坯表面从上到下的温度总体呈下降趋势,且等温区间与流场变化具有一定的... 详细信息

应用混合Langrangian和Eulerian法(MiLE)实现了结晶器中GCr15钢大方坯温度场、应力场及流场的动态模拟,模拟结果与实际生产铸坯吻合.铸坯坯壳角部的温度高于中部,铸坯表面从上到下的温度总体呈下降趋势,且等温区间与流场变化具有一定的相似性.铸坯坯壳中部厚度约为17.5 mm,角部厚度约为13.2 mm.凝固坯壳内的应力主要是热应力.坯壳出结晶器时,坯壳外表面处于压缩状态,凝固前沿为完全拉伸状态.有效应变从铸坯外表面到凝固前沿逐渐增大.钢液在前进过程中不断扩张,流速不断降低,当流股到达一定深度后,形成左右对称向上的两个回流,和一对由凝固面一侧向下而由中心向上流动的回流区.

关键词：连铸结晶器大方坯凝固计算机模拟

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电炉流程中热管式余热回收

北京科技大学学报 2011年第10期33卷 1287-1292页

作者：杨振国刘青谢银幕北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂莱芜271105

结合国内外电炉烟气热量处理的现状,分析了热管式余热回收的原理及特点,研究了其系统的结构特点、工艺流程、关键参数以及如何使系统产生的蒸汽质量满足VD(RH)炉生产的要求,并对其在莱钢50t电炉余热回收中的工程应用情况进行了阐述,指... 详细信息

结合国内外电炉烟气热量处理的现状,分析了热管式余热回收的原理及特点,研究了其系统的结构特点、工艺流程、关键参数以及如何使系统产生的蒸汽质量满足VD(RH)炉生产的要求,并对其在莱钢50t电炉余热回收中的工程应用情况进行了阐述,指出该技术具有良好的应用前景.

关键词：电弧炉热管烟气余热利用