电渣重熔体系内磁场的数学模拟

基于Ｍａｘｗｅｌｌ方程组及有关的电磁场理论，提出了更切合实际情况的电渣重熔体系内磁场的数学模型，并应用于结晶器直径２００ｍｍ的实验室重熔装置．对直径７６ｍｍ低碳低合金钢电极的重熔过程（３０００Ａ（有效值），ＣａＦ２＋３０ｍａｓｓ％Ａｌ２Ｏ３＋２０ｍａｓｓ％ＣａＯ渣系），结果表明，磁场强度的幅模在电极内沿端部锥体形成方向不断增大，至接近锥顶处达最大值，约为２．６×１０４Ａ／ｍ，此后在渣池、锭子熔池、液固两相区和固态锭子内沿轴向向下逐渐减小；沿半径方向，在电极和渣池内呈现一峰值，在液、固金属区内则单调增大至边界条件限定值．对在直径１４０ｍｍ的结晶器中以直径８０ｍｍ的电极和ＣａＦ２＋ＣａＯ＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｇＯ渣系生产高速钢（Ｍ２）锭的过程，以该模型估计的重熔体系渣池和金属熔池内磁场强度（幅模）的大小和分布与实测结果较相吻合．该模型可作为研究电渣重熔体系内熔体流动，传热和传质过程的基础．     

采用电渣重熔工艺冶炼高质量轴承钢

文献[1,2]证实：钢中非金属夹杂物的聚集是导致疲劳破坏的根源,特别是氧化铝、氮化钛等脆性夹杂物,所以控制轴承钢的夹杂物是保证轴承钢质量的关键。我们对电渣重熔工艺的提纯过程进行了试验研究,并根据研究结果制定了电渣重熔工艺参数、生产实践证明效果很好。     

电渣重熔体系内熔渣流场的数学模拟

建立了电渣重熔体系内电磁力作用下熔体流场的数学模型，并将其应用于在结晶器直径为２００ｍｍ的实验室装置上以ＣａＦ_２＋３０ｍａｓｓ％Ａｌ_２Ｏ_３＋２０ｍａｓｓ％ＣａＯ系熔渣进行的低碳低合金钢重熔过程（电极直径７６ｍｍ，３０００Ａ（ｒｍｓ））。合理选取模型参数值，计算了电磁力作用下体系内渣池的流场。结果表明，在电磁力作用下，渣池内形成沿结晶器壁向上，经熔渣自由表面和电极端部锥面又沿体系对称轴向下流动的两个旋涡，最大流速区约位于渣池内体系对称轴中部，涡心基本上位于半渣池中央略偏左、右下方的区域。对一些假想工况下的情形作了模拟，考察了重熔电流、填充比和电极端部形状对重熔体系内渣池流场的影响。与一些物理模拟结果作了比较。     

大型H13模具钢电渣重熔工艺研究

随着电渣钢锭直径逐渐增大,其成分宏观偏析、缩孔疏松及碳化物析出也越来越严重,尤其是高碳高合金钢。采用三相双极串联结构的120 t电渣重熔炉,以大型H13热挤压模具生产实际为例,从电极准备、渣系选择、熔速控制、脱氧制度及补缩等重点工艺方面进行了论述。     

电渣重熔GCr15SiMn轴承钢轧材夹杂物特征研究

以转炉-LF精炼-VD-模铸-轧机开坯-电渣重熔为工艺流程生产的GCr15SiMn轧材为对象,利用扫描电镜和能谱仪(SEM-EDS)分别对钢材垂直和平行轧制方向边缘、1/2半径处和中心部位夹杂物的类型、形貌、数量和尺寸进行了分析和讨论。结果表明,轴承钢GCr15SiMn轧材中夹杂物主要为单一镁铝尖晶石夹杂物、单一氮化钛夹杂物以及以镁铝尖晶石为核心,以氮化钛为外围的复合夹杂物和少量的钙铝酸盐夹杂物等;垂直轧制方向夹杂物数量在边缘部位分布最多,在1/2半径处分布最少,夹杂物总体尺寸由边缘部位到中心部位逐渐增大,夹杂物长宽比多分布在1~2之间;平行轧制方向夹杂物数量也是在边缘部位分布最多,在1/2半径处分布最少,相比边缘和中心部位,1/2半径处夹杂物总体尺寸在≥4μm范围内的比例以及夹杂物长宽比在≥3范围内的比例都最大。     

电渣重熔大型高品质钢锭脱氧制度研究

大型电渣锭在长达数十小时冶炼过程中,渣、气、钢三相接触反应,使熔渣氧化性不断增加。为了防止钢中元素烧损,保证熔渣始终为还原性,必须制定和执行严格的脱氧制度。根据渣、气、钢三相平衡的热力学原理,研究电渣重熔过程中熔渣氧化物组元的变化规律,确定脱氧制度。自主设计的130 t电渣炉成功电渣重熔了数十根大型高品质电渣锭,证明脱氧制度是合理的。     

电渣重熔体系内熔渣流场的数学模拟

建立了电渣重熔体系内电磁力作用下溶体流场的数学模型，并将其应用于在结晶器直径为２００ｍｍ的实验装置上以ＣａＦ２＋３０ｍａｓｓ％Ａｌ２Ｏ３＋２０ｍａｓｓ％ＣａＯ系熔渣进行的低碳低合金钢重熔过程（电极值径７６ｍｍ，３０００Ａ（ｒｍｓ））。合理选取参数值，计算了电磁力作用下体系内渣池的流场，结果表明，在电磁作用下，渣池内形成沿结晶器壁向上，经熔渣自由表面和电极端部锥面又沿体系对称轴向下流动的两个旋涡，最     

旋转磁场净化钢液的实验研究

对旋转磁场净化钢液技术进行的实验研究表明,钢液在磁场下旋转速度的增加能加速夹杂物的向心迁移和聚合,但过高的转速将导致液面的卷流,降低分离效果。在同样的磁场强度下,不锈钢液由于粘度大,因而其转速比碳钢液的转速约低20％～30％。旋转磁场的施加使钢液中全氧含量迅速降低,在80～120r／min的转速下,碳钢可以获得约70％、不锈钢可以获得38％以上的全氧含量去除效率。     

强磁场下"链状铁素体"组织形成的一种理论解释

应用Pillbox模型和Zener方程讨论了强磁场影响下的先共析铁素体转变的形核和长大过程.计算结果表明,由于退磁现象的存在,先共析铁素体倾向于在沿磁场方向晶界上形核,而不易在垂直磁场方向的晶界上形核.在考虑被磁化的铁索体晶核之间相互作用的基础上,对碳钢强磁场热处理实验中观察到的"链状铁素体"现象给予了动力学的解释.     

穿棒法在圆盘柱面上沟槽内外引起的漏磁场

根据穿棒法产生的磁场分布和磁介质的磁化规律，给出了圆盘边缘柱面上沟槽棱线上磁荷密度和漏磁场的解析表达式，计算了它们的数值并画出其空间分布图，理论分析与磁粉探伤的经典实验基础一致。