复吹转炉炼钢过程脱碳模型

通过分析复吹转炉脱碳过程的冶金机理,应用冶金热力学、动力学和传输理论,建立描述转炉脱碳过程的动力学模型,确定了模型的有关参数.模型的关键在于正确计算并比较钢液中[C]和[O]的传质速度,找到转炉冶炼脱碳过程的限制环节,并通过一系列热力学计算得到进入钢液的氧在各元素间的分配比例,从而得到转炉中脱碳反应的速度方程.将模型应用于本钢150 t转炉冶炼过程,模型在不同时刻的计算结果与现场实测值吻合较好.     

TiAl合金高温流变行为及流动应力模型

为了研究TiAl合金的热变形行为,掌握其热加工特性,采用Gleeble-1500试验机对TiAl合金在温度为1 050～1 200℃、应变速率为0. 001～1 s-1条件下的高温变形行为进行了研究,获得了上述变形条件范围内的流变行为数据,建立了适于TiAl合金的本构方程。结果表明:TiAl合金的流变行为对变形速率和温度敏感,在热压缩过程中TiAl合金的流动应力呈现出加工硬化和流变软化的特征。通过电子背散射衍射(EBSD)观测发现,软化机制主要是先在晶界位置发生动态再结晶,然后再结晶向晶内扩展。通过计算,TiAl合金的变形激活能为360 k J/mol。采用最小二乘法得出了TiAl合金的流动应力模型,基于此模型绘制的流变曲线与实验值吻合较好,误差小于±5%,能够对TiAl合金高温流变行为进行较为准确的预测。     

烟气循环烧结工艺中富氧和焦炉煤气喷吹的优化

利用铁矿石烟气循环烧结的静态工艺模型,研究了富氧、焦炉煤气喷吹及其组合使用对铁矿石烟气循环烧结工艺的固体燃料消耗和污染物排放的影响.结果表明:基准烟气循环烧结工艺中,焦粉单耗为44.284 kg/t,CO_2、SO_2和烟气排放量分别为339.123、1.306和2 060.478 kg/t;采用富氧率为7.0%优化工艺,焦粉单耗减少了0.64%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了8.86%、10.34%和20.37%;采用焦炉煤气喷吹量为0.5%优化工艺,焦粉单耗减少了8.69%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了3.06%、2.3%和2.74%;采用富氧率为7.0%,焦炉煤气喷吹比例为0.5%的综合工艺,焦粉单耗减少了9.59%,CO_2、SO_2和烟气排放量分别减少了11.84%、9.57%和22.65%.     

高炉-转炉铁钢界面铁水温降预测建模和分析

摘要：针对高炉 转炉铁钢界面间铁水在受铁、运输及预脱硫过程中的散热问题，以铁水温降为研究对象，分析铁钢界面铁水在运输过程温降的影响因素，建立基于极限学习机的铁水温降预测模型。实例研究结果表明，建立的预测模型能够很好地预测铁钢界面铁水运输过程温降，连续预测100罐铁水温降，当绝对误差小于10℃时，铁水温降命中率为87%，预测均方根误差为6.932。对铁水温降的各主要影响因素定量分析表明，铁水温降对受铁温度最为敏感。     

旋流中间包夹杂物碰撞去除的数值模拟

旋流中间包是在中间包注流区内设置旋流室，钢液经长水口从旋流室底部沿着切线方向流入中间包内，使重力势能转化为旋转动能，旋转的钢液促使夹杂物向旋流室中心聚集，促进夹杂物碰撞聚合长大。用ANSYS Fluent中的PBM模型模拟了夹杂物在旋流中间包内碰撞聚合长大，用DPM模型模拟不同粒径夹杂物的轨迹和去除率。结果表明，相同操作条件下，考虑夹杂物之间的碰撞聚合时，无旋流室中间包的夹杂物平均直径从3.93 μm增至4.25 μm，夹杂物去除率为40.07%；旋流中间包夹杂物的平均直径从3.93 μm增至4.35 μm，夹杂物去除率从30.09%提升至43.20%。旋流中间包对夹杂物的去除能力优于无旋流室中间包。     

跟踪学科发展前沿培养与国际接轨的高层次人才

从70年代开始，世界钢铁冶金技术和冶金学科获得了前所未有的飞速发展，包括各种类型的精练技术在内的新设备、新技术和新流程层出不穷，传统的钢铁冶金工艺受到严峻挑战。正是在这样的技术革命浪潮中，以冶金传输理论和冶金宏观动力学为基     

结晶器角部气隙厚度对方坯温度场影响的数值模拟

使用有限单元法对小方坯温度场进行数值模拟，根据温度场计算不同时刻坯壳的收缩量．通过分析铸坯偏角部温度场和收缩的变化规律，确定了不合理的结晶器锥度是产生偏角部缺陷的主要原因，提出了结晶器角部锥度设计的新观点．     

超宽板坯包晶钢连铸初生坯壳应力的数值模拟

利用商业软件计算了超宽包晶钢连铸过程中初生坯壳所受应力.研究结果表明,由于包晶反应引起的体积收缩,包晶成分钢种的凝固坯壳表面应力显著大于非包晶钢成分钢种,在距铸坯中心约200～400 mm处应力出现极大值;随板坯宽度的增加,坯壳表面应力增大,应力极值点向坯壳中心方向移动;连铸工艺参数直接影响包晶钢表面应力大小,随过热度减小,拉速增加,结晶器冷却强度减弱,坯壳表面应力减小,铸坯表面裂纹发生概率降低.在本研究条件下,对断面为3 200 mm×150 mm的铸坯,适宜的过热度为15～25℃,拉速为1.2 m/min,结晶器宽面冷却强度为5 500 L/min.     

8407模具钢表面渗铝后的常温硬质阳极氧化

为了防止模具钢表面产生热熔损失效,对渗铝后的8407钢表面进行常温硬质阳极氧化实验,使试样表面形成了氧化膜．着重研究了电流密度和氧化时间对氧化膜厚度和硬度的影响．实验结果确定适宜的氧化条件是：电流密度为2．5A／dm^2左右,氧化时间在60min左右,氧化温度在25℃左右．     

金属Cr粉末对镁砂-铬矿间反应与烧结的影响

以高纯镁砂、西藏铬矿细粉为原料,分别添加0％,2％,4％,6％（质量分数）的金属Cr粉末,在200MPa下制成中50mm×20mm的试样,然后在1600℃,空气气氛下保温8h烧成．对烧成后的试样进行性能检测以及XRD分析．结果表明,添加金属Cr粉末有利于MgCr20。尖晶石相的生成．试样的显气孔率、体积变化随着金属Cr添加量的增加而增大,常温耐压强度随着添加量的增加出现明显下降．