降低Q235板坯夹杂物实践

采用氮氧分析、大样电解和能谱分析等方法,对川威现有工艺下Q235铸坯的洁净度进行调查,分析钢水洁净度较低的原因,并优化Q235的冶炼工艺。结果表明,采用转炉渣洗操作,控制软吹时间和强度,减少大包下渣量,钢中大型夹杂和T[O]大幅度下降,钢水和铸坯洁净度明显提高。     

残余元素对连铸板坯角部横裂纹的影响

采用金相显微镜和扫描电镜及EDS能谱分析等手段对Q345B高强度低合金钢连铸板坯角部横裂纹进行了研究。结果表明,在裂纹表面和沿裂纹掰开的断口处均存在Cu,Pb等残余元素的偏聚,就残余元素对铸坯角部横裂纹的影响机理进行了探讨,为减少和防止铸坯角部横裂纹提供了依据。     

特殊组分对低氟保护渣凝固温度和结晶性能的影响

 氟含量过高的连铸保护渣不仅加剧伸入式水口的侵蚀，而且对连铸操作环境带来危害，为了降低保护渣中过高的氟含量，需要开发低氟或无氟保护渣。为避免保护渣中氟含量降低后性能指标的恶化，需要寻求氟化物的替代组分以协调保护渣各项冶金功能的正常发挥。为此，以高氟保护渣为参照点，设计了4组低氟连铸结晶器保护渣渣样。通过检测这些渣样的熔点、粘度、转折温度、结晶温度和结晶率，分析和比较实验数据发现，在不同碱度下，B2O3、Li2O、Cr2O3、TiO2均能部分替代渣中的CaF2，获得CaF2质量分数为45%的低氟保护渣。CeO2不能作为保护渣中CaF2的替代组分。     

超低碳钢RH混合喷吹Ar-CO2冶金反应特性

 钢铁生产过程CO₂的资源化利用对中国“碳达峰,碳中和”目标的实现起着重要作用。氩气驱动的RH(ruhrstahl-heraeus)真空装置是超低碳钢精炼的关键设备,利用高真空下钢水循环流动可有效脱碳、脱气和去除夹杂物。由于真空条件下CO₂可直接与钢水中碳反应生成CO,在实现脱碳的同时可促进熔池搅拌。因此,尝试将Ar-CO₂混合气体作为提升气体引入超低碳钢RH脱碳过程。首先,针对CO₂在RH脱碳条件下的冶金反应行为,通过热力学理论分析了不同压力下Fe-C-O熔体与Ar-CO₂的反应特性。其次,搭建了Ar-CO₂混合气体作为RH提升气体的工业试验平台,通过工业性试验研究了超低碳钢RH脱碳过程混合喷吹Ar-CO₂对钢水脱碳、脱氮和温降的影响。Fe-C-O熔体与Ar-CO₂反应热力学表明,在低于100 kPa和超低碳条件下,Ar-CO₂混合气体中的CO₂仍可能与钢水中碳反应,从而促进RH脱碳和脱气。工业性试验表明,喷吹100% CO₂、50% Ar+50% CO₂和100% Ar炉次出站平均碳质量分数分别为0.001 50%、0.001 57%和0.001 19%,因而混合喷吹Ar-CO₂并不会显著影响RH脱碳效率。同时,由于CO₂与钢水中碳反应十分有限,与喷吹100% Ar相比,喷吹100% CO₂和50% Ar+50% CO₂对RH脱氮效率和钢水温降没有明显影响。因此,超低碳钢RH脱碳时,完全可采用CO₂取代部分或全部氩气作为提升气体,尽管无法提高精炼效率,但仍具有显著的经济价值和环保优势。     

Na2O对超高碱度连铸保护渣性能的影响

 在包晶钢连铸过程中,裂纹类缺陷频繁出现。生产实践表明,采用结晶性能较强的保护渣可以有效减少纵裂纹的发生,但会恶化保护渣的润滑功能。近年来,超高碱度保护渣由于兼具开始结晶温度低、结晶速率快的特点,可以成功协调包晶钢连铸过程中润滑与传热的矛盾。但在超高碱度条件下,有关组分对保护渣结晶性能的影响研究不多,且相应的熔渣结构特征也鲜有报道。Na₂O作为保护渣中一种常见的组元,对调节保护渣性能具有重要作用。论文采用半球点熔化温度测试仪、旋转黏度计以及高温原位结晶性能测试仪分析了超高碱度下(综合碱度R=1.75)Na₂O对连铸保护渣熔化流动特性以及凝固结晶性能的影响规律和作用机制。研究结果发现,随着Na₂O含量增加,保护渣的黏度(1 300 ℃)、熔化温度、转折温度和结晶温度都呈下降趋势,结晶速率呈现先减小后增大的趋势,当Na₂O质量分数为6%时结晶速率最低。此外,研究还发现超高碱度保护渣中主要析出相为枪晶石(Ca₄Si₂F₂O₇),随着Na₂O含量进一步增加,渣中出现新的结晶相CaF₂和Na₂CaSiO₄F。     

洁净钢精炼渣组分对硫分配比的影响

采用二次正交回归方法设计了以CaO-Al2O3为基本组成,并添加MgO、BaO、CaF2、Na2O等组分的精炼渣;通过系统的实验室研究,建立了硫分配比与精炼渣组分百分比含量关系的数学模型：确定了脱硫精炼渣的最佳组成。采用该精炼渣进行脱硫试验,可使钢中硫含量降至0．0004％。     

连铸板坯宽面边部纵向凹陷的预防

国内钢厂连铸板坯生产过程中,铸坯宽面边部纵向凹陷频发,严重时影响了连铸坯的表面质量,并造成轧材缺陷。主要分析了连铸板坯宽面边部纵向凹陷的形成原因,讨论了影响边部纵向凹陷产生的因素。结合生产现场试验,通过优化结晶器流场、优化结晶器锥度以及加强结晶器足辊段窄面的冷却强度等一系列有效的措施,使连铸板坯宽面边部纵向凹陷得到了有效的预防,连铸坯表面质量显著改善。     

降低预焙铝电解槽阳极覆盖料厚度的实践与分析

阳极覆盖料是维持电解槽热平衡的重要因素,对电解槽平稳运行和槽寿命影响较大,我国预焙铝电解槽一般规定标准阳极覆盖料厚度为16 cm。某公司通过实践将350 kA大型预焙电解槽的阳极覆盖料厚度由16 cm降至10 cm,本文讨论了降低阳极覆盖料厚度后的电解槽运行情况和体系热损失变化情况。     

连铸保护渣组分对粘度的影响

根据合金钢连铸保护瀣多组分组成特点,设计了CaO—SiO2-NhO—CaR-Al2O3-MgO-MnO—BaO渣系,研究了该渣系组成与粘度的关系。研究结果表明,该渣系保护渣的粘度在CaO／SiO2=0．6—1．1、CaF2=5％-15％、Na2O=2％-10％、MgO=0—5％、MnO=0—5％、BaO=0—7％范围内随着各组分含量增加而降低;在MgO=5％-8％、MnO=5％-8％、BaO=7％-12％范围内,连铸保护渣的粘度基本不变。通过研究还得出了粘度与组分之间的回归方程,对连铸保护渣的设计具有积极的指导意义。     

包晶钢连铸保护渣固渣膜生长及成分偏析试验

 保护渣渣膜的形态及性能对提高连铸坯质量及稳定连铸生产起着至关重要的作用。采用改进型水冷铜探头冷凝获取不同探头浸入时间下的包晶钢保护渣固渣膜,通过光学显微镜及SEM观察方法检测及评价保护渣渣膜的内部结构特性,并结合SEM-EDX检测了渣膜不同部位各主要成分的偏析情况,分析了渣膜凝固过程中凝固前沿元素的偏聚规律。研究结果表明,本渣系及试验条件下,保护渣渣膜主要晶体为枪晶石与三斜霞石;枪晶石凝固析晶过程中凝固前沿成分变化促进了三斜霞石等高熔点相在渣膜凝固前沿与枪晶石混合析出,使得固渣膜厚度迅速增加。