交换钢包过程对IF钢连铸板坯表层洁净度的影响

采用ASPEX扫描电镜中的自动特征分析功能研究了交换钢包过程（取样浇次第4、5炉）对IF钢连铸板坯表层的洁净度的影响,且对比研究了交换钢包过程浇铸铸坯（交接坯）与正常浇铸铸坯（正常坯）的表层洁净度.结果表明:正常坯与交接坯中尺寸大于20μm的表层夹杂物可分为三类:（1）簇群状Al₂O₃（包括气泡+簇群状Al₂O₃）;（2）簇群状TiO_x-Al₂O₃夹杂物;（3）保护渣夹杂物.正常坯表层的大型夹杂物主要为簇群状Al₂O₃,没有检测到保护渣夹杂物.换包开浇后铸坯总氧质量分数从14×10-6增至17×10-6,交接坯表层检测到较多的第2夹杂物,说明钢包开浇后钢水被轻微氧化.此外,钢包开浇后剧烈的液面波动也导致了保护渣的卷入.在当前工艺下,换包对IF钢铸坯表层洁净度的影响长度约为11m.      

混合核函数支持向量机的磨矿粒度预测模型

选矿厂磨矿粒度是影响精矿品位和回收率的重要因素。针对目前无法对磨矿粒度进行实时有效检测问题,提出了一种基于支持向量机的磨矿粒度预测模型。通过对现有支持向量机建模方法分析比较,选择了新型的混合核支持向量机作为预测模型的建模工具,同时为了解决有效选择混合核参数问题,提出利用遗传算法对模型结构参数进行优化。仿真结果表明,用该方法建立的磨矿粒度预测模型优于基于RBF核支持向量机建立的该预测模型,其具有较好的逼近性能和泛化性能及更高的预测精度。     

共焦激光扫描显微镜在冶金中的应用

共焦激光扫描显微镜（CLSM）是普通光学显微镜与激光、计算机相结合的产物,具有比普通光学显微镜更高的分辨率,并且可以实现对样品的分层扫描,进而进行动态原位观察。利用CLSM可以直接观察金属的晶体长大过程,高温相变过程以及凝固过程中第二相粒子的各种行为。本文综述了CLSM系统的组成和原理以及其在冶金领域的应用,如夹杂物的碰撞、聚集、长大,在钢渣界面的扩散过程及在凝固前沿的捕捉/推进行为,析出物的形核析出过程等。     

X80管线钢LF-RH二次精炼过程夹杂物行为及控制

研究了210 t BOF-LF-RH-CC工艺流程生产X80管线钢(%:0.041～0.044C、0.15Si、1.78～1.80Mn、0.007～0.010P、0.000 8～0.001 2S、0.039～0.047[Al]s)时精炼过程中夹杂物的变化。在BOF出钢阶段采用加Al强脱氧(0.01%～0.02%[Al]s),LF精炼过程采用高碱度、强还原性精炼渣(精炼渣成分%:50～58CaO、7～10MgO、20～25Al₂O₃、4～7SiO₂、0.5～1.4TFe),炉渣和钢液反应活跃,使得钢中Al₂O₃夹杂物很快向液态钙铝酸盐和部分液态CaO-MgO-Al₂O₃复合夹杂物转变。液态夹杂物通过碰撞、聚合、长大及上浮去除,提高了钢液的洁净度。浇铸前T[O]降到(7～10)×10^-6,钢中夹杂物尺寸在3～5μm,试验炉次的热轧板内未发现大尺寸的低熔点钙铝酸盐类长条夹杂物。     

堆垛缓冷对连铸坯中心偏析的影响

研究了轧制前堆垛缓冷处理对连铸坯中心偏析的影响。通过对试验铸坯横断面的低倍硫印检验和沿铸坯厚度方向上的化学分析以及对轧后钢板的断面组织观察,发现轧前堆垛缓冷处理减轻了铸坯中心碳偏析和轧后钢板带状组织。堆垛缓冷48 h的铸坯中心偏析级别由C类2.0下降到C类1.5;堆垛缓冷36 h的铸坯轧后钢板与堆垛缓冷24 h的试样相比,其断面带状组织明显减轻,且没有明显连续的珠光体带状组织。     

超低氧车轮钢中TiN夹杂析出的热力学分析及控制

通过对高速车轮钢中TiN夹杂物析出进行热力学分析,得到了车轮钢的液相线和固相线温度及1873K时Ti、N的活度.对TiN生成反应和钢中Ti、N溶度积进行了计算.结果表明:TiN只能在固相中生成,但在本车轮钢Ti、N含量下,固相中也没有TiN生成的条件,只有在钢液凝固前沿,由于Ti、N在两相区的富集,TiN夹杂物的生成反应得以进行.因此,在生产中,适当提高连铸二冷的冷却速率,使钢液快速凝固,减少凝固前沿Ti、N的富集时间,可减少纯TiN的析出.对本实验车轮钢中TiN夹杂的检测结果进行计算分析可知,在正常生产时铸坯冷却速率条件下,将钢中Ti的质量分数控制在3.5×10-5以下、N的质量分数控制在3.1×10-5以下,理论上可以消除TiN夹杂物的析出,改善车轮钢的疲劳性能,提高车轮的使用寿命.     

转炉底吹枪优化布置的数值模拟

为了优化转炉底吹搅拌效果,以某钢厂转炉为研究对象,运用软件Ansys-Fluent建立三维Euler数学模型,研究了底枪支数对底吹氩转炉内钢液混匀行为的影响规律。结果表明,4支底枪分布,单支底吹流量大,熔池内回流区发展充分,底吹元件不易堵塞,并且熔池内钢液的平均速度大,弱流区、低速区和死区的范围小,混匀时间短,是最佳的底枪支数分布。部分底枪集中布置的8支和12支分布,流动形式等效于4支底枪分布,但能量的利用率较低,这种多支底枪分布有利于熔池上半部分的混匀,但是由于底吹元件多,单支底吹流量小,对炉底的搅拌作用差。实践表明,采用4支底枪分布,转炉吹炼终点各项技术指标得到很大的改善,与数值模拟结果相符合。     

多组分阻燃纤维与不锈钢纤维混纺纱的开发

探讨共聚型对位芳纶/间位芳纶/聚丙烯腈预氧化纤维/不锈钢纤维38/30/30/2 12.5tex集聚纱的生产要点。针对原料特点和成纱质量要求,对设备和纺纱工艺进行优化配置,采用多道条混的方法确保多组分纤维充分混和及不锈钢纤维精确的小比例含量,保证纱线的防静电效果;采用蒸汽定捻措施,严格控制车间温湿度,纺制的集聚纱主要质量指标符合用户要求。认为:该纱线制成的面料可在易燃易爆行业的防护服上广泛应用。     

包角对中比转速泵流场及无过载性能的影响

以D82-19-2型中比转速离心泵为研究对象,根据无过载叶轮约束公式确定叶轮设计方案,选取四种叶轮包角（150°、170°、190°和210°）开展中比转速泵流场及无过载性能的模拟研究。与实验结果相比,模拟所得扬程、效率和功率值误差不超过9%,模拟方法可行。结果表明：当叶片包角由150°增大到210°时,叶轮进口压力提高24%,低速区面积扩大至整个叶轮流道的1/3,叶片对流体的约束能力及抗汽蚀性能增强,但叶轮出口压力降低,大包角下导叶的湍流损失加剧了动能损耗;功率备用系数由1.145减小至1.025,且功率曲线出现极大值,泵的无过载特性更显著,但扬程和效率分别下降了15.4%和4.48%。研究结果为中比转速离心泵的无过载设计提供了理论依据。     

钢中硅质量分数对出钢渣洗脱硫效果影响

 为了提高出钢渣洗脱硫效果,在国内某钢厂300 t转炉进行了21炉出钢渣洗脱硫试验。研究结果表明,当钢中Als和硫质量分数分别为0.025%～0.045%和0.002%～0.004%时,钢中硅质量分数对出钢渣洗脱硫效果影响十分显著,而锰质量分数对出钢渣洗脱硫效果没有直接的影响。通过将出钢过程钢水硅质量分数控制在0.05%以上,并借助渣洗脱硫工艺,可以稳定生产硫质量分数小于0.002%的管线钢。此外,基于耦合反应动力学模型,通过将Al-O反应、Si-O反应、脱硫反应和Fe-O反应进行耦合,得到钢中硅质量分数是通过影响界面氧活度来影响渣洗脱硫效果。在钢水氧活度变化不大的条件下,界面氧活度主要取决于炉渣氧化性,而从炉渣成分中可以看出,硅质量分数小于0.05%的钢种对应的炉渣氧化性要高于硅质量分数大于0.05%的钢种,这与模型计算结果相一致。