“为再生金属行业研制更环保节能的搅拌设备是我的天职”——直流励磁旋转式炉底电磁搅拌器的发明者张森林访谈

在金属的熔炼过程中,熔体的搅拌是工艺中最重要的过程之一。近年来,我国再生铝产业发展十分迅速,对熔体的搅拌效果和搅拌设备的要求也越来越高。正所谓工欲善其事,必先利其器。搅拌设备在冶炼工艺的熔炼和凝固过程中,使用电磁搅拌对于金属铸造质量、熔炼过程、合金结构、材料性能以及节约能源与环境保护,对于提高金属收得率,都有着十分重要的作用。     

采用摩擦搅拌工艺制备Al/Al_2Cu原位纳米复合材料（英文）

采用摩擦搅拌工艺制备Al/Al_2Cu原位纳米复合材料,研究摩擦搅拌工艺参数如旋转速率、行进速率、搅拌道次和搅拌针形状对铝基纳米复合材料显微组织、化学反应和显微硬度的影响。由于摩擦搅拌工艺的机械活化效应以及Al-Cu放热反应产生大量的热,Al_2Cu粒子快速形成。纳米复合材料的显微组织包含细小晶粒的铝基体(~15μm)、未反应的铜纳米粒子以及Al_2Cu纳米强化相。Al_2Cu粒子的不规则形貌是由于摩擦搅拌过程中产生局部熔化。搅拌针直径对材料的显微组织和硬度具有较大的影响。与基体合金相比,所得复合材料的硬度提高了57%。     

SiC-Al_3Ti协同增强7075铝基复合材料搅拌工艺优化研究

采用液态搅拌铸造法制备Si C-Al_3Ti协同增强7075铝基复合材料。利用OM、XRD、SEM、直读光谱仪和布氏硬度计,通过正交试验分析了搅拌温度、搅拌速度和搅拌时间等对复合材料中Si C和Al_3Ti分布、收得率及复合材料硬度的影响。结果表明,Si C-Al_3Ti协同增强7075铝基复合材料的最佳搅拌温度为800℃,搅拌速度为450 r/min,搅拌时间为20 min。     

等离子体法制备纳米Ni粉中热泳问题及其影响

利用等离子体法制备金属纳米镍粉。发现收集系统效率偏低，且平均粒度越小的粉末收得率越低。分析表明，对于纳米粒子不等温流场中的气固两相流输运过程，粒子沉降由重力沉降过渡到热泳沉降；粒子平均粒度从10μm下降到50nm时，热泳力与重力、马格纽斯升力的比值分别从0．07和0．02上升到2820和945，即热泳力因素占主导地位：温度梯度越大，粒子平均粒度越小。则热泳影响越显著，这是影响收得率的决定性因素。     

38CrMoAl钢铝成分控制

38 Cr Mo Al钢铝成分不易控制 ,是炼钢生产的难点。本文分析了铝成分出格的原因及影响铝收得率的因素。介绍了通过改进工艺操作方法 ,提高铝的收得率 ,保证铝成分合格的情况。     

铬精矿直接合金化冶炼不锈钢

在电弧炉冶炼不锈钢中,直接合金化,用铬精矿块代替部分铬铁,可以节约能源、降低成本。本文研究了在代Cr2％的情况下,诸工艺因素对铬收得率、回铬速度的影响。工业性试验表明:铬收得率、冶炼质量和钢材性能均同大生产水平相仿,经济效益显著。     

低碳铸铁增碳技术

介绍了增碳剂在铁液中溶解的机理和目前主要采用的投入法和喷粉法增碳工艺。影响增碳剂吸收率的因素有增碳剂粒度和加入量、铁液温度、搅拌时间以及铁液化学成分。增碳后可使铸铁组织改善、性能明显提高。目前在 内，对在反射炉内熔化铸铁时炉内无法增碳，包内增碳又有温降、收得率要求高的困难等问题，有待研究解决。     

炉卷轧机管线钢生产工艺研究

对南钢炉卷轧机采用平轧、卷轧工艺生产X60管线钢的工艺参数,成品钢板组织、性能及其均匀性、以及产品收得率进行了对比分析。结果表明;卷轧工艺方式可以显著减小轧制过程中轧件的头尾温差,提高成品钢板头尾的组织性能均匀性,并且生产收得率高、产品板形好。     

用球墨可锻铸铁生产纺织机件

用可锻铸铁KT35—10生产J211-90型黄麻机等铸件的缩孔、缩松倾向大,工艺收得率低,而改用球墨可锻铸铁生产后,其工艺收得率提高。     

电弧炉炼钢终脱氧工艺的改进及应用效果

通过对几种不同炼钢终脱氧工艺的实验研究比较发现，采用钢包喂铝线终脱氧工艺对提高铝的收得率，降低生产成本和提高产品品质都具有重要意义，可使铝的收得率由１６％提高到６８％。     

氧化钼直接合金化钼收得率影响因素分析

采用氧化钼代替钼铁冶炼含钼合金钢,在成本、节能及环保方面具有优势。本文利用热力学计算及实验相结合的方法,对三氧化钼在钢液中的还原行为进行了研究,重点考察了还原剂、抑制剂、加料方式等因素对Mo收得率的影响。结果表明:在无还原剂存在时,钢液中的[Fe]能还原MoO_3,Al、Si、C、Fe的还原效果依次递减;Ca O和CaCO_3能有效抑制MoO_3的挥发,从而提高Mo的收得率;当使用CaMoO_4进行合金化时,Mo的收得率可达98%以上;氧化钼直接合金化工业实验表明,Mo收得率稍高于传统的钼铁合金化,经VD真空处理后,[N]、[O]、[H]含量均达到工艺要求。     

化学复合镀Ni-P/PTFE工艺研究

探讨了粒子悬浮量、镀液温度、搅拌速度、表面活性剂含量及pH值等工艺条件对Ni-P/PTFE复合镀层中PTFE粒子的含量影响。研究表明，在一定工艺条件下，当活性剂(FCE)含量达到1g/L时，可以获得粒子含量为48vol％的Ni-P/PTFE复合镀层。     

机械搅拌工艺对Al-25%Si合金半固态组织演变的影响

讨论了冷却至固液两相区内开始搅拌与连续冷却搅拌工艺对半固态Al-25%Si合金组织演变的影响.结果表明,机械搅拌可以破碎在合金液中析出的、生长到一定尺寸的初晶硅;破碎后的初晶硅粒子仍可以发生聚集现象;从初晶硅析出时开始施加机械搅拌将影响其形核和生长动力学,可使初晶硅各向异性生长受到抑制,且会使初晶硅粒子边角钝化.     

添加工艺对Zr元素的收得率及凝固组织的影响

Zr元素在超高强铝合金中的应用可以追溯到B96铝合金,Zr元素已成为超高强铝合金中不可缺少的微量元素。本实验分别采用Al-Zr中间合金、氟锆酸钾和复合锆盐3种工艺加入Zr元素,研究了熔炼温度对Zr元素收得率和凝固组织的影响,熔炼温度及加入工艺对Zr元素存在形式的影响。结果表明:采用复合锆盐加入法,Zr元素的收得率最高,细化效果最好。在750℃采用Al-Zr中间合金加入法,试样中含Zr相较为粗大,组织细化效果不好。     

Effects of Adding Process on Yield of Zr Element and Solidification Structure

Zr元素在超高强铝合金中的应用可以追溯到B96铝合金,Zr元素已成为超高强铝合金中不可缺少的微量元素。本实验分别采用Al-Zr中间合金、氟锆酸钾和复合锆盐3种工艺加入Zr元素,研究了熔炼温度对Zr元素收得率和凝固组织的影响,熔炼温度及加入工艺对Zr元素存在形式的影响。结果表明：采用复合锆盐加入法,Zr元素的收得率最高,细化效果最好。在750 ℃采用Al-Zr中间合金加入法,试样中含Zr相较为粗大,组织细化效果不好     

提高硅热法炼镁收率实践

阐述当前我国热法炼镁现状，分析原材料、工艺参数对还原效率的影响，指出提高金属镁冶炼收得率、降低生产成本的有效方法，对生产实际有现实意义。     

包钢圆坯连铸机电磁搅拌应用实践

介绍了包钢圆坯连铸机采用结晶器电磁搅拌的应用实践。通过试验确定了合适的结晶器电磁搅拌工艺参数,并以等轴晶率、碳偏析指数等指标,反映出结晶器电磁搅拌对铸坯内部质量具有显著的改善作用。     

搅拌铸造法制备金属基复合材料的热力学和动力学机制

对搅拌铸造制备金属基复合材料中增强相粒子进入金属溶液的热力学和动力学机制进行了推导，得出了粒子进入金属溶液中外力做功与润湿角、粒子密度、熔体密度、粒径和表面张力的关系式，为采用搅拌铸造法制备金属基复合材料时制订工艺参数提供了理论依据。     

CU-Cr-Zr系合金非真空熔铸工艺研究

研究了非真空条件下Cu-Cr-Zr系合金的熔铸工艺,分析了覆盖剂和脱氧剂等对合金元素氧化烧损和收得率的影响.研究结果表明,合金元素以中间合金的方式加入,采用Cu-Mg中间合金进行脱氧,使用木炭、磷片石墨和专用复合覆盖剂保护熔体,能够有效地控制合金成分,熔体中合金元素在4～5 h内能够保持稳定的收得率,Cr收得率80%～95%,Zr收得率60%～80%.合金经固溶时效处理后组织致密,成分均匀,晶内晶界主要以Cr2Zr相及球状Cr相弥散分布.熔铸工艺可实现Cu-Cr-Zr系合金在非真空条件下大吨位锭坯的连铸生产.     

钢包喂线技术在电炉微钛处理钢中的应用

主要介绍钢包喂线技术在电炉微钛处理钢中的应用,并从工艺角度分析了影响钢中钛收得率的诸多因素。