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锌液电磁聚渣技术开发与工艺实践

锌液电磁聚渣技术开发与工艺实践

第十二届中国金属学会青年学术年会暨首届〝碳中和〞冶金青年科学家沙龙

作者：肖玉宝郭庆涛秦哲柴明亮鞍钢集团北京研究院有限公司鞍钢集团钢铁研究院

锌锅是连续热镀锌生产线的核心设备,锌锅中形成的锌渣随锌液流动或辊子转动粘附到带钢表面,形成锌渣缺陷,影响镀锌产品的表面质量,严重时甚至造成镀锌产品报废。锌渣粘附于锌锅设备,影响设备的稳定运行,破坏生产节奏。因此,需要对锌锅... 详细信息

锌锅是连续热镀锌生产线的核心设备,锌锅中形成的锌渣随锌液流动或辊子转动粘附到带钢表面,形成锌渣缺陷,影响镀锌产品的表面质量,严重时甚至造成镀锌产品报废。锌渣粘附于锌锅设备,影响设备的稳定运行,破坏生产节奏。因此,需要对锌锅不同操作部位形成的锌渣进行清除。目前主要通过人工扒渣方式去除锌锅表面形成的锌渣,工人每隔40分钟～60分钟需进行一次扒渣操作。锌埚周围环境温度高,操作空间狭小,操作工人工作危险性高,劳动强度大。此外,人工扒渣容易引起过强的液面波动,降低镀锌板表面质量。因而有必要开发新技术改善锌锅除渣操作,减少表面锌液过强波动,提高镀锌板表面质量。电磁分离技术利用金属熔体与熔体内部其他相之间的导电性差异可以实现异质相之间的分离,达到净化金属熔体的目的。热镀锌过程中,带钢清洗后表面的残铁、带钢表面铁的溶解以及锌锭中含有的铁是锌锅锌液中铁的主要来源。铁与锌液发生反应,形成由锌铁化合物、铁铝化合物以及氧化物组成的聚合物,形成锌渣。由Fe2Al5和氧化物构成的锌渣,其密度小于锌液的密度,漂浮在锌液表面,形成浮渣。在外加电磁场作用下,由于熔融锌液比锌液表面锌渣导电性更强,电磁场通过电磁力的方式作用于锌液,驱动锌液流动。浮渣可随锌液按照设计路线流动,实现锌渣的聚集。通过数值模拟分析方法,建立了锌液电磁聚渣模型,考查不同工艺条件下聚渣效果。模拟结果表明,当加载频率为20 Hz以及电流为30 w A/m2时,锌液受到的电磁力和感应磁场强度等工艺参数达到最大值。根据数值模拟结果,设计并制作了试验用锌液电磁聚渣器,其工作频率在0～20 Hz连续可调,电流在0～300 A连续可调,可在400～700℃温度环境下工作。通过试验发现,当电磁聚渣器加载频率为20 Hz、电流为300 A,锌液与聚渣器距离为125 mm时,锌渣的聚集效果最佳,锌渣呈现向锌锭边部聚集的特点,锌锭中部形成的锌渣数量明显减少,试验过程中锌液液面波动不超过0.5 mm,在合理的液面波动范围内。当锌液与聚渣器距离超过180 mm以后,在相同工艺参数条件下,锌渣的聚集效果降低。

关键词：锌渣锌液电磁力电磁场

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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峨口铁矿石高压辊磨粉碎产品粒度特性研究

现代矿业 2024年第5期40卷 137-140页

作者：许辉太原钢铁(集团)有限公司矿业分公司

峨口铁矿为了提高磨矿作业效率,降低选厂生产成本,对峨口铁矿细碎产品开展了高压辊磨辊面压力、辊面速度和含水率3种影响因素的条件试验研究,并采用R-R粒度特征方程对高压辊磨机粉碎产品的粒度特征进行了系统分析。粒度特性研究结果表明... 详细信息

峨口铁矿为了提高磨矿作业效率,降低选厂生产成本,对峨口铁矿细碎产品开展了高压辊磨辊面压力、辊面速度和含水率3种影响因素的条件试验研究,并采用R-R粒度特征方程对高压辊磨机粉碎产品的粒度特征进行了系统分析。粒度特性研究结果表明:随着辊面压力、辊面速度和含水率的增加,3种影响因素不同条件下的辊压产品的均匀性系数n均呈先增大后降低的趋势;由均匀性系数可知,当辊面压力为5.5 MPa、辊面速度为0.524 m/s、含水率为1%时的辊压效果最佳,辊压产品均匀性系数最大,粒度分布较为集中。在3种影响因素最佳条件下进行闭路辊压试验,结果表明,辊压产品中-1 mm含量达到69.99%,此时单位通过量为25.10 t/h,比功耗为1.88(kW·h)/t,增加高压辊磨后,矿石变得更易磨,降低了后续磨矿的作业能耗。

关键词：磨矿粒度组成高压辊磨机粒度特性方程

某企业高亚铁含量铁矿粉生产碱性球团焙烧试验

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现代矿业 2024年第9期40卷 150-154页

作者：高晓梅太原钢铁(集团)有限公司矿业分公司

某企业为高效利用高亚铁含量的铁矿粉生产碱性球团,在详细的矿物特性研究的基础上,进行了预热焙烧试验和碱性球团结圈物特性研究。试验结果表明:提高碱度对高亚铁含量铁矿粉生球制备制度及干燥制度影响不明显,适宜的焙烧制度为碱度0.3~1... 详细信息

某企业为高效利用高亚铁含量的铁矿粉生产碱性球团,在详细的矿物特性研究的基础上,进行了预热焙烧试验和碱性球团结圈物特性研究。试验结果表明:提高碱度对高亚铁含量铁矿粉生球制备制度及干燥制度影响不明显,适宜的焙烧制度为碱度0.3~1.0,焙烧温度为1 250℃,焙烧时间为6~10 min,并应避开在碱度0.8时生产球团矿,以避免出现高膨胀率球团;同时提出了应控制铁矿粉SiO_(2)含量及石灰石粉细度,从而抑制回转窑结圈的针对性建议。

关键词：高亚铁铁矿粉结圈碱度还原膨胀

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采用气幕挡墙感应加热中间包的模拟研究

炼钢 2024年第2期40卷 65-71,94页

作者：邢飞朱苗勇郑淑国鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114009 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

为了研究气幕挡墙对感应加热中间包内传输行为的影响,根据实际单流双通道感应加热中间包数据,通过数值模拟的方法,建立三维非稳态数学模型研究了气幕挡墙对感应加热中间包内流动、传热及夹杂物传输行为的影响规律。结果表明,气幕挡墙能... 详细信息

为了研究气幕挡墙对感应加热中间包内传输行为的影响,根据实际单流双通道感应加热中间包数据,通过数值模拟的方法,建立三维非稳态数学模型研究了气幕挡墙对感应加热中间包内流动、传热及夹杂物传输行为的影响规律。结果表明,气幕挡墙能够使感应加热中间包浇注区内流场分布更合理,钢液成分更均匀,更有利于夹杂物的上浮去除;浇注区内钢液的温度场分布更均匀,温差不超过1 K,温度较低区域进一步缩小;使用气幕挡墙后夹杂物的去除率较使用前明显提高,去除率提高约41%。

关键词：感应加热中间包气幕挡墙流动传热夹杂物去除

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薄规格钢板淬火过程中的板形控制

钢铁研究学报 2011年第S1期23卷 159-162页

作者：乔馨于峰刘源鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司厚板部辽宁营口115007

在薄规格钢板的淬火过程中,板形变化是较难控制的方面之一。首先介绍了辊式淬火机的冷却过程及机理,再根据鲅鱼圈厚板部5500生产线的淬火实践生产,将该机理成功应用于淬火机设备的调整和校正,配以合理的淬火工艺参数,将薄规格HQ785T1钢... 详细信息

在薄规格钢板的淬火过程中,板形变化是较难控制的方面之一。首先介绍了辊式淬火机的冷却过程及机理,再根据鲅鱼圈厚板部5500生产线的淬火实践生产,将该机理成功应用于淬火机设备的调整和校正,配以合理的淬火工艺参数,将薄规格HQ785T1钢板淬火后的板形不平度稳定在可控范围内,最后根据结果分析了影响板形变化的原因。

关键词：薄钢板淬火辊式淬火机

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高速线材包装长度不稳定问题的研究

鞍钢技术 2024年第4期 32-38页

作者：岳洪进鞍钢集团凌源钢铁股份有限公司辽宁凌源122500

针对高速线材包装长度不稳定的问题,应用六西格玛管理方法进行深入研究及剖析,找出影响高速线材包装长度的相关因子为打包压力、压装时间和慢压转速,通过试验设计与分析确定了上述相关因子最优解,实际应用后包装长度的过程能力指数Ppk达... 详细信息

针对高速线材包装长度不稳定的问题,应用六西格玛管理方法进行深入研究及剖析,找出影响高速线材包装长度的相关因子为打包压力、压装时间和慢压转速,通过试验设计与分析确定了上述相关因子最优解,实际应用后包装长度的过程能力指数Ppk达到1.49,过程能力充足,能够满足包装要求,解决了高速线材包装长度不稳定的问题。

关键词：高速线材包装长度六西格玛相关因子过程能力指数

NiAl和Cu在40CrNi3MoV钢中的析出行为及其对力学性能的影响

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金属学报 2024年第2期60卷 201-210页

作者：梁恩溥徐乐王毛球时捷钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院北京100081

为提高40CrNi3MoV钢的力学性能,在40CrNi3MoV钢中添加Al、Cu元素,研究了调质处理后实验用钢中的NiAl、Cu析出行为及其对力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等手段表征了NiAl和Cu析出相的成分、结构、尺寸和形貌,通过三维原子探针(3DAP)... 详细信息

为提高40CrNi3MoV钢的力学性能,在40CrNi3MoV钢中添加Al、Cu元素,研究了调质处理后实验用钢中的NiAl、Cu析出行为及其对力学性能的影响。利用SEM、TEM和EDS等手段表征了NiAl和Cu析出相的成分、结构、尺寸和形貌,通过三维原子探针(3DAP)对析出相形成元素的分布特征进行表征,对比研究了实验用钢的力学性能。结果表明,只添加Al元素后实验用钢中形成与基体共格的B2-NiAl析出相,这些NiAl相主要在晶界处析出且尺寸较大;进一步添加Cu元素后,析出了与基体共格的bcc结构富Cu相,添加Cu后减少了大尺寸NiAl相在晶界处的析出,促进了晶内纳米级NiAl析出。实验用钢中的NiAl析出相和基体点阵错配度小,对抗拉强度提供了200 MPa强化增量;添加Cu后,均匀分布的细小富Cu相和被细化的NiAl相增加了对位错的阻碍作用,屈服强度进一步提高了200 MPa,然而大量细小高密度的NiAl和Cu析出相降低了拉伸过程中产生裂纹的临界应变,因此与只添加Al元素的实验用钢相比,抗拉强度并未提高。

关键词： 40CrNi3MoV钢 NiAl和Cu析出 3DAP 拉伸强度

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焦炭光学组织与微晶结构之间的关系研究

煤化工 2024年第2期52卷 137-141,150页

作者：王越庞克亮侯士彬吴昊天谷致远刘福军赵华鞍钢集团北京研究院有限公司北京102200 鞍钢股份有限公司炼焦总厂辽宁鞍山114021 鞍钢集团钢铁研究院辽宁鞍山114009

利用5种不同变质程度的炼焦煤及4种沥青分别进行6组二元配煤炭化试验以及12组炼焦煤与沥青共炭化试验,研究5种单种炼焦煤、6种配煤以及12种共炭化制备焦炭的光学组织指数(OTI)与晶面间距和微晶高度之间的关系。结果表明:单种炼焦煤制备... 详细信息

利用5种不同变质程度的炼焦煤及4种沥青分别进行6组二元配煤炭化试验以及12组炼焦煤与沥青共炭化试验,研究5种单种炼焦煤、6种配煤以及12种共炭化制备焦炭的光学组织指数(OTI)与晶面间距和微晶高度之间的关系。结果表明:单种炼焦煤制备焦炭的OTI指数与晶面间距和微晶高度呈规律性变化,与炼焦煤的变质程度相关。配煤及共炭化制备焦炭的OTI指数与晶面间距和微晶高度之间无明显规律。当OTI2时,晶面间距的降低程度以及微晶高度的增大程度均趋缓。

关键词：焦炭光学组织微晶结构 OTI指数中间相

Si元素对800 MPa级HSLA钢焊材熔敷金属组织及韧性的影响

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焊接学报 2024年第4期45卷 93-100,I0008,I0009页

作者：孟满丁魏金山安同邦马成勇彭云钢铁研究总院有限公司焊接研究所北京100081

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)等试验,分析了不同Si元素含量(质量分数,%)对800 MPa级低合金高强(HSLA)钢焊材熔敷金属组织特征及韧性的影响.结果表明,当Si元素含量从0.45%增加到0.66%时,熔敷金属(0.035C-0.45Si-1.47Mn-2.56Ni-0.68Cr-0.62Mo)的屈服强度从850 MPa增大到895 MPa,抗拉强度从917 MPa增大到954 MPa,−50℃冲击吸收能量从115 J降低到73 J;当Si元素含量为0.45%时,熔敷金属显微组织主要由板条贝氏体及部分粒状贝氏体和板条马氏体组成,各组织间呈相互交织状分布;而当Si元素含量增大到0.66%时,组织主要由细长条状的板条马氏体及部分板条贝氏体组成;随着Si元素含量增大,组织长宽比明显增大,且组织之间趋于平行分布.熔敷金属由γ(奥氏体)→贝氏体/马氏体混合组织转变时的相变温度随着Si元素含量增加而降低,随着Si含量增大,熔敷金属板条和板条块亚结构由交织的短条状向平行的细长条状转变,板条束亚结构尺寸明显变大,板条束亚结构尺寸增加使熔敷金属的大角度晶界占比降低,熔敷金属的冲击韧性降低.

关键词：熔敷金属 HSLA钢韧化规律微观组织力学性能