酒钢CSP流程SPCC钢夹杂形成机理

对酒钢CSP流程SPCC两个浇次在LF进站、LF中期、LF出站、中包、铸坯和轧制过程分别取钢样,用SEM-EDS分析其夹杂物及成分. 结果表明,在喂铝线后,钢液中很快形成大量形状不规则Al2O3夹杂物,随着精炼进行夹杂物存在两种变性路线：Al2O3-MgO·Al2O3-CaAlMg复合夹杂物和Al2O3-CA6-CA2-CA-低熔点夹杂物. 经过钙处理后大部分夹杂物可较好地变性到低熔点液相区或固液两相共存区. 夹杂物变性越好,则钢液中夹杂物球形化率越高,总量也越小,夹杂物成分对其尺寸也有重要影响. 分析了外层被钙铝酸盐和CaS包裹的双层夹杂物的形成机理,前者由于钢中Ca还原MgO·Al2O3尖晶石中Mg或Al2O3中Al;后者由于在铸坯凝固过程中温度降低及元素S的偏析,造成液芯中S浓度升高,其与Ca在已有的固体夹杂物核心的表面析出CaS. 在轧制过程中,前者变形能力较好,后者的外层CaS易与内部核心分离,甚至产生微裂纹.     

电渣重熔过程结晶器旋转对钢中夹杂物的影响

基于自行设计的双极串联结晶器旋转电渣重熔炉,采用ASPEX全自动夹杂物分析仪研究了结晶器转速对M2电渣锭洁净度的影响。结果表明,不论结晶器是否旋转,电渣锭中的夹杂物组成基本不变,主要由Al2O3, Al2O3–MnS, Al2O3–SiO2–CaO–MnS, MgO–Al2O3–SiO2–CaO–MnO, MgO–Al2O3–SiO2–CaO–TiO2–MnS, Al2O3–SiO2–CaO–MnO–TiO2组成,其中以Al2O3, Al2O3–SiO2–CaO–MnO–TiO2和Al2O3–MnS数量最多。结晶器静止电渣重熔时,钢中的夹杂物数量较多,且存在50 ?m以上的大颗粒夹杂物,而结晶器转速为6和13 r/min时,夹杂物数量减少,大颗粒夹杂含量大大降低;转速增至19 r/min时,夹杂物数量及尺寸又进一步增加,同时钢中全氧含量、氮含量明显增加。电渣锭中大颗粒夹杂物得以去除的主要原因是结晶器旋转导致金属自耗电极末端的熔融层变薄、熔滴尺寸变小,渣–金接触面积增大,促进了夹杂物被熔渣去除;过快的转速会增加自耗电极氧化、减少渣–金接触时间,从而降低电渣重熔过程的精炼能力。     

钙处理钢水中夹杂物在连铸用水口上的附着机理

经过钙处理的钢水在连铸过程中造成浸入式水口发生堵塞，调查和研究了夹杂物附着的实际状态。与此同时，还实施了氧化铝附着实验。根据这些结果，对夹杂物在钙处理钢水用浸入式水口上的附着机理进行了研究。结果发现CaO一6Al2O3和钢水中的TiO2-CaO—Al2O3一起附着在浸入式水口的内壁上，造成浸入式水口在钙处理钢连铸过程中迅速堵塞。     

钢液中Al2O3夹杂物碰撞生长的动力学模型

基于群体平衡模型,在奥斯特瓦尔德熟化的基础上,考虑布朗碰撞对分子扩散长大的影响,建立了钢液中Al2O3夹杂物碰撞生长的动力学模型,包括分子扩散长大以及由于布朗、斯托克斯和湍流碰撞引起的夹杂物聚集、生长,采用颗粒尺寸分组法对夹杂物的聚集生长进行了模拟. 结果表明,湍动能耗散率从0.1 m2/s3增加到10 m2/s3时,对临界尺寸以下粒径的分子微粒的数量密度影响较小,但对临界尺寸以上大粒径夹杂物分子微粒的数量密度影响较大. 碰撞过程中,夹杂物最大数量密度对应的极值直径约为0.2 μm.     

CaF_2-CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2系精炼渣性能研究

铝热还原制备铜铬合金时,合金中会存在气孔以及Al2O3,Cr2O3等夹杂物,采用电渣重熔工艺可有效去除气孔以及夹杂物等缺陷.根据Al2O3,Al2O3-Cr2O3以及Al2O3-CaF2等相图,选用CaF2-CaO-Al203-MgO-SiO2渣系精炼铜铬合金.测量研究了五元渣系的黏度、密度、表面张力以及电导率等性能.结果表明,当CaO/Al2O3质量百分比一定时,随着温度升高,熔渣黏度下降,电导率升高.1500℃时,黏度最低只有0.013 Pa·s,电导率可达1.22(Ω·cm)-1.随着温度升高,熔渣表面张力降低.渣样表面张力均小于0.50 N/m,密度约为2.70 g/cm3.五元渣具有较小的表面张力和良好的流动性,具有良好的精炼效果.     

管线钢夹杂物变性的理论与实验研究

通过对钙处理过程中夹杂物变性的热力学分析,绘制了夹杂物变性过程中钙、铝、氧、硫活度的优势区图及夹杂物变性路径图,并系统分析了钢液温度、铝活度、硫活度等因素对夹杂物变性的影响.管线钢夹杂物变性后,氧化物夹杂为球形或块状的钙铝酸盐,少量的硫化物夹杂为CaS夹杂、CaS均匀分布的CaO·Al2O3CaS复合夹杂和内核为CaO·Al2O3外壳为CaS的复合夹杂.     

含不烧镁橄榄石的镁质中间包涂料对汽车板钢洁净度的影响

采用市售镁质中间包涂料和添加20%(w)不烧镁橄榄石颗粒的镁质中间包涂料分别制备坩埚试样,将汽车板钢样置于坩埚孔中,在真空碳管炉中于氩气保护下经1 600℃分别热处理1 h或2 h,以研究含不烧镁橄榄石的镁质中间包涂料对钢中Al、Si、Mn、P和T. C、T. O、T. N、T. S的含量,以及钢中夹杂物尺寸、形貌和成分的影响。结果表明:钢样在1 600℃下与两种中间包涂料作用后,钢中Si含量均降低,P、Al含量均增加,Mn含量变化不大,T. N、T. S含量均增加;而T. O含量在与两种涂料作用1 h后略有降低,但延长至2 h后,T. O含量又增加,且以添加不烧镁橄榄石的增加明显。钢中的夹杂物尺寸在与两种涂料相互作用后均有所增大,且以未加不烧镁橄榄石的增大明显,夹杂物的成分从原始钢样中较为单一的Al_2O_3、Mn O以及TiO_x等变化为成分复杂的(P,Si) O-MnS、SiO_2-Al_2O_3以及MgO-Mn(O,S)-(Al,Ti,Si) O等复合氧化物。     

CaO/Al2O3比对高铝钢连铸保护渣凝固结晶行为的影响

针对目前高铝钢用常规结晶器保护渣中SiO2易被钢液中Al还原导致连铸坯质量缺陷及非反应性保护渣消耗量偏低和润滑差的问题,基于CaO-SiO2-Al2O3三元系相图设计了SiO2含量为20%(w)的CaO-SiO2-Al2O3连铸保护渣,并采用热丝法模拟研究了CaO/Al2O3比对该渣系凝固结晶行为的影响. 结果表明,随CaO/Al2O3比的增加,保护渣的结晶性能增强;CaO/Al2O3比在0.7~1.3范围内其凝固固相分数较小,与现用工业渣具有相似的润滑作用. 综合考虑保护渣的传热和润滑作用,高铝钢保护渣中CaO/Al2O3比范围应为0.7~1.3.     

A356铝合金中夹杂物的研究

通过化学分离对A356铝合金中的夹杂物进行提取,并灰化处理,研究A356合金的微观组织及夹杂物的形貌和成份,并探讨了夹杂物形成与析氢之间的关系以及不同成分夹杂物的形成机制。结果表明:A356铝合金中的夹杂物大多呈无规则形态,尺寸在1~10μm左右,表面毛糙,且片状或团簇状存在。夹杂物成分以Al、Mg、Si、O、C等元素形成的氧化物、碳化物和金属间化合物。结合SEM图谱可知,A356铝合金中夹杂物多分布于气孔周围,可以推测夹杂伴随着析氢出现,夹杂物周围会增加析氢的几率。     

浸入式水口复合内衬与钢水中Al_2O_3的反应

采用以AG（Al2O3-C）材料为主体,用ZCGS（ZrO2-CaO-C-SiO2）材质为内衬制成复合式连铸浸入式水口。ZCGS质内衬与钢液接触时,材料中的SiO2可促进CaZrO3分解生成CaO,形成CaO的扩散通道,加速CaO与钢液中的脱氧产物Al2O3反应生成低熔物相,从而起到防止Al2O3附着堵塞水口的作用。     

脉冲电场对Fe-C-P系合金熔体凝固过程的影响研究

在Fe-C-P系合金熔体的凝固过程中加入脉冲电场能有效减轻晶界偏聚,改善凝固组织,同时也引起了元素的迁移和重新分布,C元素与P元素呈现出相似的迁移规律,随着电压的增加,P元素偏析标准偏差从1.67降到1.26,C元素也由1.03降到0.65. 处理后的熔体凝固组织中夹杂物主要分布在中心区域,凝固组织中未观察到含磷夹杂物,存在少量MnS和Al2O3夹杂物.     

氧化铝凝胶注模成形的研究

研究了Al2O3凝胶注模成形中浆料的流变性,素坯的强度、密度等随有机单体丙烯酰胺和Al2O3固含量的变化特性。实验采用L8(27)正交试验,并对各分散剂对屈服应力有显著影响,球磨时间主要影响流变指数。在120℃干燥后,凝胶注模后的素坯的强度可达到28—45MPa。随着有机单体丙烯酰胺的含量的增加,素坯强度上升,而随着Al2O3固含量的增加,素坯强度下降。在600℃热处理后,坯体相对密度为57—60%。随着有机单体含量和Al2O3固含量的增加,坯体密度表现为先上升后下降的趋势。     

轴承钢中镁的行为热力学分析

以热力学基本原理和炉渣分子离子共存理论为基础,计算分析了轴承钢中铝脱氧时,镁在钢中的行为,为轴承钢A1Mg合金复合脱氧的可行性进行了理论探讨.计算结果表明,在炼钢温度下,轴承钢钢液的酸溶铝范围内,只要有微量的镁就可以生成镁铝尖晶石夹杂物.实验研究证明,经镁处理后的轴承钢钢液中的夹杂物以尺寸细小的镁铝尖晶石夹杂物和少量的MgO为主,几乎看不到铝酸钙夹杂物.     

镁质挡渣墙的研制、生产与应用

以高纯烧结镁砂和电熔镁砂为主要原料研制出了具有良好物理性能、施工性能、抗爆裂性能和使用性能的挡渣墙用镁质浇注料。探讨了养护温度、养护时间和环境湿度对坯体性能的影响。在某钢厂 4 8t中间包中的实际使用结果表明 ,镁质挡渣墙对钢水中CaO、SiO2 和A2 O3夹杂物具有明显的吸附作用     

连铸用无氟保护渣的研究

连铸用保护渣以氟化物作为粘度调节剂已使用多年，由于其对健康的危害性，人们开始了无氟保护渣的研究。1分析保护渣的粘度主要受以下因素影响：一是渣中O／Si比。当其比值等于4时，形成独立的硅氧四面体，并不增加渣的粘度；当其比值小于4小时，形成二聚体［SiO4］6-、三聚体［SiO4］8-等负离子团聚合体，使渣的粘度增加；二是保护渣的组成。保护渣在使用过程中吸收钢液中的非金属夹杂物，使渣中Al2O3含量高。如钢液中酸溶铝为0.07％，渣中Al2O3含量将提高到20％-30％，使渣的熔点升高，粘度变大，性能变差。对于渣中O／Si＜4时．在铸…     

钢线材对钢丝帘线质量的影响

分析了优质高碳低合金钢线材的各种特性对子午线轮胎用钢丝帘线生产工艺及产品质量的影响。主要的影响因素有 :钢线材的主要化学成分及其含量、钢线材中的有害脆性夹杂物的成分及其颗粒尺寸以及钢线材的物理性能、轧制质量和表观缺陷的多少等。还分析比较了国内外钢丝帘线用钢线材的质量差距     

15-7PH不锈钢电渣重熔过程夹杂物的行为

为了明晰15-7PH沉淀硬化不锈钢中夹杂物的行为,进一步提高其洁净度,采用超高功率电弧炉初炼→AOD (Argon Oxygen Decarburization)脱碳→LF (Ladle Furnace)精炼→模铸工艺制备了自耗电极,并用带压摆控制的气体保护电渣重熔炉进行重熔。采用HORIBA氧氮氢气体分析仪检测了电渣重熔前后氧、氮等含量的变化;ASPEX扫描电镜分析了夹杂物的尺寸、数目、化学成分、形貌等。结果表明,电渣重熔后15-7PH不锈钢中氧、氮含量有轻微的下降,但夹杂物的组成变化不大,主要由氮化物夹杂物(氮化铝+氮化钛)、氮化物-氧化物复合夹杂物、氧化物夹杂物、硫化物-氧/氮化物夹杂物组成,其中氮化物夹杂物尺寸最大、数量最多,明显高于其他夹杂物。电渣重熔对夹杂物的数量、尺寸有明显影响。重熔后夹杂数量大幅增加,氮化物尤为明显,但大颗粒夹杂物明显减少。氮化物夹杂物大量存在的主要原因在于钢中存在较高的Al, Ti, N等元素,而电渣过程由于熔渣吸附、部分夹杂物溶解,使大颗粒夹杂物减少,重熔过程的快速冷却抑制了夹杂物长大,最终结果是夹杂物尺寸更细小,但数量增加。     

MgO基和Al2O3基耐火材料对钢中S的影响

探讨了Al2O3-MgO,MgO-Al2O3和MgO-CaO耐火材料对82B钢中S的影响.利用化学分析、图像分析、扫描电镜和能谱分析等检测手段研究了82B钢水在中频炉中经1500℃冶炼80min后耐火材料内衬成分变化及钢中硫夹杂物的变化.结果表明:MgO-CaO材料能吸附钢中S,从而使钢中硫化物含量降低,起到净化钢水的作用.     

溶胶-凝胶法制备ZAO薄膜及其结构与光学性能分析

以Zn（CH3COO）2·2H2O和Al（NO3）3·9H2O为主要原料，采用溶胶一凝胶法结合旋涂工艺以ITO玻璃为衬底制备获得掺Al型氧化锌透明导电薄膜（Zn2Al0.6O）。分别采用XRD和分光光度计测试分析了所制各薄膜的结构和透射光谱，并计算了薄膜的平均晶粒尺寸和光学带隙。结果表明，所制备薄膜为ZAO薄膜：薄膜平...     

纳米添加剂对Al2O3-C材料性能的影响

Al2O3-C材料主要用于连铸三大件。随着纳米技术的发展,纳米粉生产成本降低,分散技术提高,纳米粉应用范围扩大。德国研究人员在降低Al2O3-C耐火材料中碳(石墨)含量的同时添加纳米粉,以期改善Al2O3-C耐火材料的抗热震性