供氮系统改造与节能效果分析

分析了石钢原有供氮系统存在的问题。根据企业生产需要,将氮气供应管网重新进行了分配,改造了低压供氮系统,形成了低压供氮系统以低压氮透作为主要供氮设备,其他氮压机在满足中压供氮系统调峰需求的同时对低压供氮系统进行补充的两套供氮系统。改造后,系统运行稳定,供氮单耗明显降低,节电效果显著,同时也方便了设备的正常维护检修。     

用氮化铬、氮化锰冶炼高氮钢

 为了研究钢液增氮的新工艺,以钢液增氮的冶金热力学和动力学为基础,在10 kg感应炉上添加氮化铁合金以过饱和氮的方式来提高钢液最终氮含量,并对Cr18Mn18N和Cr23Mn17N两种实验材料的理论氮含量饱和值进行了计算。实验表明,采用氮化铬和氮化锰冶炼,钢液最终氮含量大幅度超过钢液与气相平衡时的氮含量,且氮化铬的增氮效果明显优于氮化锰。采用氮化铬冶炼,氮的收得率和氮的质量分数最高可达89%和098%。     

高氮奥氏体不锈钢熔焊时电弧空间及熔池的氮行为

 高氮奥氏体不锈钢是利用氮代替镍进行合金化的一种合金结构钢,氮的固溶存在是材料具备优良性能的前提。焊接是高氮奥氏体不锈钢工程应用需要解决的首要问题之一,氮是影响其焊接性的主要因素,为了获得与母材性能匹配的焊接接头,必须理解熔焊过程中的氮行为。对熔焊时电弧区、熔池区的氮行为进行了分析,以实现焊缝固溶氮含量的有效控制。     

铝镇静钢氮含量控制分析

在炼钢过程中,将成品氮质量分数稳定控制在0.003%以下存在一定难度。对铝镇静钢而言,常规生产流程为BOF-RH-CC,增氮和脱氮在每个工艺环节都可能会发生。本研究进行了9炉工业试验以研究冶炼全过程中氮含量的变化。结果表明,转炉冶炼终点钢中氮含量随碳氧积的增加而增加,而碳氧积反映了转炉底吹搅拌效果。出钢过程发生了增氮现象,合金化时间越长,转炉终点碳含量越低,出钢口的使用炉数越多,增氮量越大。对于RH过程中脱氮行为,RH浸渍管越新,脱氮越多。根据所得结论,提出了控制钢中氮含量的可行措施。     

转炉工序钢水氮含量控制的研究

通过对影响转炉工序钢水氮含量因素进行的分析,得出了影响转炉工序氮含量的主要因素为脱氧方式与脱氧时间,其中以脱氧方式影响尤为显著,提出了降低转炉工序钢中氮含量的相关措施。。     

地下水中硝态氮自然衰减的实验研究

[目的]研究地下水中硝态氮的自然衰减.[方法]以黄土、粉质粘土、细砂和粉砂为模拟含水层介质,通过密封浸泡实验研究了不同环境条件下地下水中硝态氮的自然衰减过程.[结果]化学还原和生物反硝化作用是硝态氮总童减少的重要途径,其中以化学还原为主,生物反硝化为辅;在原生态环境(不加化学试剂)条件下,硝态氮总量减少率为25.70%～39.90%,即地下水的自净能力较差,造成了硝态氮的积累;在强化化学还原作用条件下,地下水中硝态氮总量的减少率是原生态环境下的2倍以上.[结论]该研究为地下水氮污染防治提供了理论基础和技术支持.     

钒氮合金中氮的测定

钒氮合金是近年来国内炼钢过程中使用的一种新型合金原料,它的作用优于钒铁。由于氮的加入可细化钢的晶粒度,以达到增加钢的韧性和强度的目的。因此,氮含量是考核钒氮合金质量重要技术指标之一,一般要求氮质量分数不低于8％。关于钒氮合金中氮的分析方法,国     

惰气熔融-热导法测定铝钒合金中氮

目前铝钒合金中氮的测定方法没有相应的国家标准或者行业标准,因此建立了测定铝钒合金中氮含量的方法。对惰气熔融-热导法测定铝钒合金中氮的分析条件进行了探讨。称取0.07g铝钒合金样品,放入镍篮,投入脱气后的石墨套坩埚中,控制分析功率为5.0kW,氮积分时间为60s,以钛合金标样进行仪器校准,可实现惰气熔融-热导法对铝钒合金中氮含量的测定。方法检出限为0.00012%,以空白标准偏差的10倍计算出氮的定量限为0.0004%。采用实验方法对两个铝钒合金实际样品中氮进行测定,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为6.9%~11%,加标回收率在94%~107%。     

奥氏体不锈钢熔体氮溶解行为的研究

在实验室条件下，以304不锈钢为例，研究了奥氏体不锈钢熔体在不同温度和氮分压下气相渗氮过程中的氮溶解行为。实验发现，氮分压越大其氮的溶解度越大，而温度越高则氮的溶解度越小。分别从热力学和动力学方面分析，建立了热力学和动力学计算公式，并通过与实验数据对比发现其精确度均较高。     

AOD炉冶炼含氮不锈钢氮成分控制的研究

对氮在不锈钢熔体中溶解的热力学和动力学行为进行了理论分析,指出氮在不锈钢熔体中溶解度随钢水温度降低和铬、锰、钼含量增加而升高,而随着镍和碳含量的增加而降低;对AOD炉冶炼不锈钢吹氮合金化工艺控制模型进行了理论研究和实际应用,指出在AOD炉中氮含量随着钢水碳含量、温度、供氧强度、吹氩强度的变化而变化,该工艺适合冶炼钢种的氮含量小于该钢种在常压下理论氮溶解度的90%,为保证氮成分精度,以小于80 %为宜.     

LF炉精炼AISI410不锈钢吹氮合金化研究

研究了40 t LF炉精炼AISI410不锈钢时,在常压下吹氮气增氮工艺(吹氮流量、吹氮时间及钢液温度)对AISI410不锈钢氮含量的影响,建立了AISI410不锈钢氮溶解度热力学计算模型。结果表明:钢中氮含量随着吹氮时间、氮气流量的增加而增大;常压下吹氮10 min,钢液含氮量可达到0.05%;随着氮流量增加钢液达到饱和的时间缩短,氮的溶解度随着钢液温度的降低而升高。应用热力学模型进行了分析,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合。为LF炉精炼含氮不锈钢控制氮含量提供了理论依据。     

高氮钢制备及焊接过程中氮的溶解与释放

综述了高氮钢制备及焊接过程中氮的溶解与释放规律;论讨了不同制备及焊接工艺下钢中氮溶解度的计算公式、适用条件及影响因素等;指出大气压力下的GTA焊接过程是一个非平衡过程,焊缝处的氮含量与保护气体中的氮分压之间不满足Sievert定律,焊缝处的氮含量主要取决于钢中平衡氮含量和Cr的含量;选择GTA焊接时,在较低的氮分压下,便可对焊缝氮含量进行控制,但由于氮的吸收和释放较快,采用GTA焊接时焊缝氮含量不能精确控制;采用（CO2,YAG）激光焊接时需要考虑焊缝氮的释放;氮质量分数大于1．0％的高氮钢焊接方法亟待开发．     

RH精炼过程增氮行为探讨

为了在RH精炼过程对氮的质量分数进行稳定控制,通过热力学计算分析钢水成分、RH真空度等对理论平衡氮质量分数的影响,分析RH提升气体从吹入上升管到进入真空室过程中压力的变化对平衡氮质量分数的影响。从动力学角度分析气相中的传质阻力、界面化学反应阻力、液相中的传质阻力共同作用于钢液的增氮、脱氮过程。提出RH处理过程的3种增氮途径及其对应的平衡氮质量分数。当钢种要求氮质量分数大于真空度下的理论平衡氮质量分数时,RH处理过程存在增氮、脱氮共存的状态。在氮质量分数变化过程中,当脱氮速度等于增氮速度时,钢液中氮质量分数达到动态平衡,不再发生变化。在真空度为5 kPa的条件下,RH钢液中氮质量分数达到动态平衡,不再发生变化时对应的氮质量分数为0.010 0%。     

短流程增氮工艺探讨

在短流程生产实践中,对使用高氮质量分数精炼渣、吹氮气、含氮合金3种增氮方式增氮的可能性和规律进行探讨,结果表明：3种增氮方式都可以起到增氮效果,尤以含氮合金增氮效果明显且可控,3种增氮方式都需要有与之相匹配的钢种生产工艺流程才能满足连续生产需要。     

高氮奥氏体钢中氮析出和溶解的热力学与动力学研究

常压下氮在钢中的溶解度遵循Sieverts定律,溶解度较低(通常低于0.3%),因此,在高氮钢的冶炼中,如何提高氮含量成为了研究的焦点。本文介绍了氮在高氮奥氏体钢中的作用,分析了氮在高氮钢中析出和溶解的热力学原理,为增压提高氮含量的措施提供了理论基础;同时分析了其动力学原理,探讨了钢液吸氮和脱氮的限制性环节。此外,本文还从微观角度,即从形核机理阐述了高氮奥氏体钢氮析出和溶解的新的研究方向。     

VOD精炼316L不锈钢吹氮合金化的研究

用0.8 kg钢水石墨坩埚的硅钼棒炉研究了常压下氮气分压(33～100 kPa) 、吹氮时间(0～50 min) 、吹氮流量(0.3 L/min) 、钢液温度(1 773～1 833 K)对316L钢(%:0.031C、16.13Cr、10.12Ni、2.12Mo、0·028N)中氮含量的影响,并试验了在前期真空条件下1 853～1 833 K吹氮40 min、2 kPa、0.1 L/min,中期吹氮40 min、100 kPa、0.3 L/min,后期吹氮50 min、100 kPa、自然冷却至1 773 K时316L钢水的增氮行为。结果表明,钢中氮含量随着吹氮时间、氮分压的增加而增大,常压下吹氮10 min,钢液含氮量即可超过0.10%,随吹氮流量增加钢液达到饱和的时间缩短,氮的溶解度随着钢液温度的降低而升高。应用热力学和动力学模型进行了分析。     

炼钢流程钢中氮的溶解及控制技术

 氮作为钢中典型的常存元素,其含量对钢产品性能有重要影响。炼钢生产过程中,由于钢液裸露容易导致增氮,或者钢液成分不同、操作不当等使含氮合金中氮的收得率不稳定等,这些因素都会使钢液中的氮含量产生明显波动,导致成品钢材性能不稳定。因此,氮的精准控制已成为控氮钢种或含氮钢种生产中的关键问题,分析了钢中氮的来源,阐释了钢液氮溶解热力学和动力学,综述了炼钢生产流程中钢液氮变化、控氮研究现状及技术措施等,提出炼钢流程中钢液氮精准控制发展方向。     

Fe-3Si合金高温退火氮的均匀化过程

通过对Fe-3Si合金脱碳板进行三个水平氮含量的渗氮并高温退火,用TC-436AR氧氮分析仪考察了高温退火过程中板厚方向上氮的分布,采用扩散理论讨论了氮的扩散过程。研究结果显示:高温退火过程中氮的总量发生变化;氮从750℃开始接近均匀;氮的扩散分为二部分:在550℃保温一小时,铁基体中的游离氮先扩散;在650℃以上,氮化物先分解,氮再扩散。     

高氮钢的基础研究及应用进展

介绍了高氮钢结构特点的最新研究,高氮钢平衡相图的进展及其在高氮钢成分设计方面的应用;概括了氮在钢液中的溶解度公式和高氮钢熔炼过程中的关键问题;分析了氮在奥氏体钢、铁素体钢和双相不锈钢中的作用,即氮在不牺牲强度的同时不仅提高了钢的韧性,且改善了钢的抗腐蚀性能;并列举了一些典型的高氮钢的用途。