铝锆碳浸入式水口堵塞的研究

针对连铸过程浸入式水口的堵塞情况,研究了铝锆碳复合浸入式水口堵塞的形成机理.堵塞沉积主要是由于氧化物颗粒附着到浸入式水口耐火材料的内表面,继而烧结存一起所致.     

提高高铝钢可浇性工艺技术研究

为了提高高铝钢可浇性,在转炉出钢及LF精炼过程对钢包渣进行改质处理,连铸采用专用高铝钢保护渣,中间包采用塞棒吹氩＋密封圈等水口防堵工艺。工艺试验结果表明,夹杂物组成可控制在12CaO·7Al2O3、3CaO·Al2O3低熔点组成区域,浇铸时长为4.5~6h时,液面状况正常,无结团,渣条较少且无硬渣条,铸坯表面质量优良,连续浇铸炉数不低于6炉。     

Zr-C质浸入式水口侵蚀机理的研究

针对Zr-C质浸入式水口易侵蚀现象,选取某钢厂被侵蚀的Zr-C质水口试样,采用扫描电镜对试样的侵蚀物进行检测,并在实验室进行验证,研究Zr-C质浸入式水口的侵蚀机理。结果表明:现场Zr-C质浸入式水口的侵蚀机理是机械冲刷和化学侵蚀,以SiO2和CaO为主要成分的结晶器保护渣对Zr-C质浸入式水口的侵蚀作用较大,且有新的化合物生成,产物为Ca0.15Zr0.85O1.85。     

铝热法合成NiAl／Al2O3复合材料

以铝粉和NiO粉为原料,采用铝热法合成了NiAl／Al2O3复合材料。通过X射线衍射分析仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）并结合差示扫描量热仪（DSC）对其相组成、微结构和反应过程进行了分析。实验结果表明：850℃Al／NiO体系铝热反应被点燃,并自蔓延发生于整个反应系统;950℃保温40min,Al／Ni0体系铝热反应生成相互交织网状结构的NiAl／Al2O3复合材料。     

连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

板坯连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件Fluent,针对宝?#连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

Al 脱氧弹簧钢钙处理过程中铝酸钙硫化物析出热力学分析

通过钢液与夹杂物间的热力学平衡计算,对Al脱氧弹簧钢钙处理过程中铝酸钙硫化物的析出行为进行热力学分析,探讨[Al]、[Ca]、[S]浓度和钢液温度对Al2O3夹杂物变性行为的影响。结果表明,1600℃钢液温度下,w[Al]＝0．03％时,Al2O3生成为低熔点12CaO ·7Al2O3时的 w[Ca]＞0．0034％,其值随钢液温度降低而减小,随铝含量增大而增大。CaS析出时的临界钙含量随钢液温度降低而显著减小,当w [S ]＜0．005％时,w[Ca]随w[S]变化而显著变化。要使钢中夹杂物控制在低熔点12CaO ·7Al2O3区域,需控制w [S]＜0．0037％,该值随钢液温度的降低或铝含量的增大而减小。     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能

爆炸喷涂是提高材料表面性能的表面喷涂技术之一.本文旨在通过表面喷涂提高45钢基体表面的耐磨性、耐冲击性等性能.采用爆炸喷涂方法在45钢基体材料上喷涂Al2O3陶瓷和团聚陶瓷涂层,在摩擦磨损试验机上进行Al2O3陶瓷涂层的磨损试验,X衍射仪测试涂层表面结构,JB/T7509—94铁试剂方法测试涂层的孔隙率.通过分析和比较45钢基材与爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能,实验结果表明,喷涂Al2O3陶瓷涂层可以改善基材45钢的耐磨损性能,延长其使用寿命.此外,研究发现,团聚Al2O3陶瓷涂层比Al2O3陶瓷涂层要更耐磨;而爆炸喷涂Al2O3涂层的质量要好于等离子喷涂和火焰喷涂Al2O3陶瓷涂层.     

黑碳钢表面超细Al2O3粒子的复合化学镀铜工艺的探讨

探讨了黑碳钢表面上的超细Al2O3粒子的复合化学镀铜工艺,研究了镀液的温度、pH值、镀液中Al2O3粒子的含量等因素对复合化学镀铜性能的影响,结果是镀液温度70℃、pH值13.0、Al2O3含量为6g/L镀层质量最好.并检测了复合镀层的抗氧化性、耐磨性及镀层与基体的结合力,与铜镀层作比较,其抗氧化性、耐磨性能均有提高.通过激光散射粒度仪进行Al2O3粒子的粒度分布测试及扫描电镜对镀层表面形貌的观察,并采用XRD对镀层进行定性分析,确认Al2O3微粒已成为复合镀层的组成成分.     

黑碳钢表面超细Al2O3粒子的复合化学镀铜工艺的探讨

探讨了黑碳钢表面上的超细Al2 O3 粒子的复合化学镀铜工艺 ,研究了镀液的温度、pH值、镀液中Al2 O3 粒子的含量等因素对复合化学镀铜性能的影响 ,结果是镀液温度 70℃、pH值 13 0、Al2 O3 含量为 6g/L镀层质量最好。并检测了复合镀层的抗氧化性、耐磨性及镀层与基体的结合力 ,与铜镀层作比较 ,其抗氧化性、耐磨性能均有提高。通过激光散射粒度仪进行Al2 O3 粒子的粒度分布测试及扫描电镜对镀层表面形貌的观察 ,并采用XRD对镀层进行定性分析 ,确认Al2 O3 微粒已成为复合镀层的组成成分     

基体表面状态对Fe3Al／Al2O3复合涂层性能的影响

利用等离子喷涂方法在相同喷涂工艺条件下，分别在不同表面状态的Q235钢基体上制备了Fe3Al/Al2O3陶瓷复合涂层。通过对涂层的结合强度、抗热震性能等试验，分析研究了基体表面状态对涂层性能的影响。结果表明，对基体进行有效的表面处理，使其获得高的表面粗糙度和表面活性，有利于涂层结构强度和抗热震性能的提高，基体表面预处理是保证涂层质量的重要环节。Fe3Al是钢基体上制备陶瓷涂层较为理想的过渡材料。     

Ni/纳米Al2O3微粒复合电镀工艺的试验研究

采用复合电镀的方法在45#钢表面制备获得Ni/纳米Al2O3微粒复合镀层.利用正交试验法研究了电流密度、镀液pH值和镀液温度对Ni/纳米Al2O3微粒复合镀层性能和沉积过程的影响.结果发现,它们对镀层沉积过程及其性能都有影响,但影响的程度和规律不同.最后综合考虑各因素,制订出Ni和纳米Al2O3微粒在45#钢表面发生共沉积的较理想工艺.     

红柱石化学物相分析

红柱石属蓝晶石族矿物，化学成分为Al2O3·SiO2是优质耐火材料，也可做陶瓷、绝缘体等材料。本文研究了红柱石的分离测定条件。确定用HF—HCl-HNO3为选择性溶剂，冷浸16小时，过滤，测定残渣中Al2O3的量，以确定红柱石的含量。在此条件下，绝大部分伴生的硅铝酸盐矿物和铁矿物皆被溶解分离。红柱石溶解率8％，用系数校正。铁铝石榴子石溶解率36．3％，测定铁，据铁铝石榴子石中Al2O3／Fe2O3比，算出Al2O3的量而扣除。     

Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响

为寻求烧结矿在Al2O3含量提高后冶金性能变化的内在原因,实验研究不同Al2O3含量烧结矿的平衡相组成、组元分布特性以及Al2O3对烧结矿物相结构、组成的影响行为,分析Al2O3含量对烧结矿冶金性能的影响。得出：烧结矿中Al2O3含量提高时,其全部进入铝固溶复合铁酸钙相并导致该矿物明显增加。该物相的化学组成可由w（Al2O3）=1．5％时的7．7CaO·13．6Fe2O3·Al2O3·3．4SiO2转变为w（Al2O3）=3．0％时的4．8CaO·11．4Fe2O3·Al2O3·2SiO2;磁铁矿相和粘结相硅酸二钙会随Al2O3含量提高而减少。这种改变使烧结矿的还原性能得到一定改善,但也是引起高铝烧结矿性能劣化的主因,对高炉顺行不利。     

浸入式水口底部开孔对结晶器内钢液流动和温度分布的影响

针对板坯连铸过程,建立了钢液流动、传热、凝固的三维耦合数值计算程序,计算、分析了浸入式水口底部开孔与否对连铸过程钢液的流动、凝固特征的影响.计算结果表明,浸入式水口下部的开孔可以有效地抑制下回流区的长度,有利于形成较为稳定的凝固坯壳,特别是可以防止一般水口在角部附近大面的拉漏.同时对于均匀断面温度有一定的作用,因此保留下部开孔是有益的.     

高拉速下板坯浸入式水口参数的数模研究

采用数模研究了浸入式水口不同结构条件下，结晶器内钢水的流动状态，研究表明，浸入式水口侧孔的角度对流场影响不大，主要是钢水很难充满侧孔，且浸入式水口的管壁厚度不够，没有导流作用，水口侧孔的面积较小时，提高出口面积可减小流出速度，当流股充不满出口时，扩大出口面积，不能减小出口流速，在浸入式水口底部开孔，可以有效地起到分流作用，高拉速下，合适的底孔孔径，可以得到满意的流场。     

基体表面状态对 Fe3Al/Al2O3复合涂层性能的影响

利用等离子喷涂方法在相同喷涂工艺条件下 ,分别在不同表面状态的Q2 35钢基体上制备了Fe3Al/Al2 O3陶瓷复合涂层 .通过对涂层的结合强度、抗热震性能等试验 ,分析研究了基体表面状态对涂层性能的影响 .结果表明 ,对基体进行有效的表面处理 ,使其获得高的表面粗糙度和表面活性 ,有利于涂层结合强度和抗热震性能的提高 ,基体表面预处理是保证涂层质量的重要环节 .Fe3Al是钢基体上制备陶瓷涂层较为理想的过渡材料     

纳米Al2O3弥散强化复合涂层的制备及耐磨性研究

将纳米Al2O3与Ni基自熔性合金的复合粉末用氧乙炔焰热喷焊工艺制备复合涂层，研究了纳米Al2O3的加入量对组织的耐磨性的影响，结果表明，纳米Al2O3以0．5vol%加入复合涂层的耐磨性能最好。     

LD-BAr-CC工艺生产低碳铝镇静钢纯净度研究

研究武汉钢铁股份有限公司炼钢总厂四分厂LD-BAr-CC工艺条件下生产的低碳铝镇静钢的纯净度,分析各工艺阶段钢中显微夹杂、大型夹杂以及全氧、氮含量的变化情况。结果表明,在该厂现行工艺条件下,采用吹氩工艺可明显降低钢中夹杂物含量和全氧含量,全氧含量从精炼前的109.30×10-6降至30.75×10-6。各工序中钢的显微夹杂物主要为Al2O3和SiO2,这是脱氧产物和钢液二次氧化产物在钢中的残留物;大型夹杂物主要是Al2O3、SiO2以及硅铝酸盐等复合夹杂,与浮渣的卷入有很大关系。     

电解铝液中氢形成机理

对铝电解过程中铝液中氢的形成机理进行研究。研究结果表明：电解铝所用的原材料（Al2O3和AlF3等）有良好的吸水性能，所携带的水分进入电解液后，或与氟化盐发生水解反应，或被电解成氢和氧，析出的氢通过扩散和Al2O3寄生机制进入铝液，这是电解铝液中氢的主要来源。水分与铝反应所产生的氢通过Al2O3夹杂物-气体寄生机制进入铝液，对电解铝液中氢的形成有重要影响；铝电解过程生成的氢通过扩散和寄生机制对铝液的污染，是短流程工艺影响铝熔体冶金质量的主要根源。