钾对稀土球铁的作用

本研究发现，球化处理时向铁水中过度微量的钾，可以克服稀土作球化剂的种种弊端。钾在稀土球铁中可起到提高球化率、抑制白口倾向、细化石墨球及基体组织、减少珠光体形成比率、抑制球化衰退倾向、防止大断面球铁的石墨畸变和反白口组织。还通过钾对铁水的冶金学效应、影响球铁凝固特性及促进石墨异质形核的研究，对以上作用进行了讨论。     

连轧钢管机凹型槽轧辊的研制

本文选用镍铬钼合金球墨铸铁材质，凹型槽直接铸出工艺，试制连轧钢管机轧辊。在冲天炉熔炼条件下，炉前采用轻稀土镁复合球化、孕育处理工艺，球化等级达到了2—3级。各项性能指标达到了GB／T1504—91的要求，轧辊使用性能达到了国内知名厂家同类产品的先进水平。     

φ805×1200钇组重稀土镁冲芯热轧薄板球铁轧辊的研制和使用效果

进入七十年代以来,稀土在冶金工业上的用量迅速增加,占稀土总销售量的35～50％。稀土及其合金除用于炼钢方面外,用作球化剂及变质剂炼制球墨铸铁和高强度灰口铸铁所获得的经济和技术效果是显著而肯定的。目前世界球墨铸铁产量大约600～800万吨,我国约40～60万吨。阻碍球墨铸铁扩大产量和广泛使用的原因之一是厚大断面或超厚大断面的球铁件在球化处理时产生球化衰退,使性能降低。因此,球化衰退不仅是需要解决的理论问题,而更是需要解决的实际问题。     

轻稀土镁复合球化、孕育处理工艺在轧辊生产中的应用

叙述生产轧辊类超厚大断面球墨铸铁件所用的轻稀土镁球化剂、孕育剂和复合球化、孕育处理过程及其对原铁水的要求,同时介绍了所生产轧辊的组织、性能和良好的使用效果。     

球墨铸铁管铁液成份控制和球化工艺改进

针对球化前、后铁水成分对离心球墨铸铁管力学性能的影响，对合理的含流量、终硅镁、终硅量的按制进行了定量分析探讨；提出并采用合理的球化工艺和孕育工艺，达到稳定的延伸率。     

球墨铸铁件常见缺陷的分析与对策

本文对球墨铸铁件生产中常出现的缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、球化衰退与球化不良等缺陷的影响因素进行了详细分析，并根据生产的实际情况提出了一些有效的防止措施。     

稀土对球墨铸铁中共存As、Sn、Pb、Ti的中和作用

全部采用龙岩生铁，制取球墨铸铁。球化剂为镁硅铁合金，同时分别添加０．００％、０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、０．０５％、０．０７％稀土硅铁合金进行球化处理。结果表明，稀土不能完全消除与中和高含量微量元素共存对石墨球化的干扰作用。但适量稀土可部分中和微量元素、促进形核、改善球状石墨的表面形貌。削弱微量元素的有害作用。     

稀土硅铁合金熔炼方法对球化剂球化能力的影响

用不同熔炼方法熔炼的稀土硅铁合金熔制的球化剂对铸铁中石墨的球化能力的影响是不同的。试验结果表明,用一步法或二步法熔炼的稀土硅铁合金熔制的球化剂都能成功制取球墨铸铁,但在本试验条件下,用一步法熔炼的稀土硅铁合金熔制的球化剂对铸铁的球化能力明显优于用二步法熔炼的稀土硅铁合金熔制的球化剂。     

重稀土镁复合球化剂在球墨铸铁轧辊中的应用

用钇基重稀土镁复合球化剂生产的铬钼无限冷硬（铬钼半冷硬）球墨铸铁轧辊，在上辊颈（上梅花头）取样分析，抗拉强度及冲击值、球化级别，均比轻稀土镁球化剂（或纯镁球化剂）生产的铬钼无限冷硬球墨铸铁轧辊好。从１９９３年９月开始试产到１９９５年底已生产近１０００吨轧辊，经我（集团）公司中型轧钢厂两年使用结果表明，轧辊质量稳定。     

稀土镁球墨铸铁应用实例几则

稀土镁球墨铸铁实现了“以铁代钢”沈阳铸造厂自1965年采用稀土镁合金做球化剂以来,产品质量不断提高,近儿年来发展很快,已大批生产的稀土镁球墨铸铁,在1972年的年产量已达到了两千二百余吨的水平。该厂用稀土镁钼球铁生产的援外产品拖车泵、其重量比原采用铸钢的同类产品轻百分之二十八,比苏联产的同类产品轻百分之六十。其性能良好,使用灵活,运转可靠,受到用户欢迎。该厂采用普通稀土镁球墨铸铁的烧结机台车体,在鞍钢烧结厂从     

Grain refinement of copper by the addition of iron and by electromagnetic stirring

The effect of iron additions in the range of 0.57 to 7.5 wt pet on the grain size of electromagnetically levitated copper-iron alloys was investigated. The samples were solidified while levitated or quenched in water from the molten state. The addition of iron was found to be effective in reducing the grain size of copper, and the average grain size decreased as the iron content was increased up to the peritectic liquid composition of about 2.8 wt pet Fe. Beyond this composition, the grain size of the samples solidified in the levitated state was insensitive to the iron content, whereas that of the quenched samples continuously decreased with increasing iron content. The results indicate that electromagnetic stirring causes fragmentation of copper dendrites in the hypoperitectic region, and hence enhances grain refinement. In the hyperperitectic region, on the other hand, the stirring has a detrimental effect on the grain refinement by agglomerating the primary iron particles which act as heterogeneous nucleation sites for the copper matrix.     

铝合金表面脉冲电磁场对半连续铸造晶粒的细化

采用一种新型熔体表面脉冲电磁技术对7A04铝合金半连续铸造凝固组织细化处理,分析脉冲电磁场对凝固组织及性能的影响.引入势能的观点,探讨脉冲磁能作用下的晶体形核动力学及初生晶核运动形式.结果表明,经表面脉冲电磁场处理后,凝固组织由晶粒尺寸粗大的玫瑰结构转变为细小且圆整的球状结构,铸锭心部及边部晶粒尺寸分别下降22.7%和14.2%,强度、塑性均有提高.动力学分析认为,脉冲电磁能降低体系形核所需的临界吉布斯自由能是增加形核率的重要原因,同时可导致初生α-Al运动的势能增加,促使初生α-Al颗粒优先到达稳定位置.      

脉冲电流作用下金属熔体内电磁场分布的数值模拟

 将脉冲电流作用于铁素体不锈钢,发现经过脉冲电流处理后等轴晶比例大幅增加,晶粒明显缩小。建立了考虑集肤效应的三维电磁场瞬态有限元模型,利用ANSYS软件对电极及熔体内的电场、磁场、电磁力分布进行了计算,结果表明,由于集肤效应使得电磁场主要集中在电极周围和熔体上部,且在脉宽的后期电磁场的方向由于涡流的存在而发生变化;电极间距对熔体电磁场均匀性具有较大影响;随着脉冲电流的脉宽减小,熔体上部的电磁场增强,但集肤深度也越小,同时作用时间缩短。     

高炉炉缸凝铁层的组成分析与导热系数测定

摘要：高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将保护高炉炭砖并延长高炉寿命。利用光学数码显微镜观察统计分析高炉凝铁层生产样品,探究不同焦炭体积占比对凝铁层导热系数的影响。利用元素分析（XRF）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜(SEM-EDS)等手段分析凝铁层的组成,并观察其微观形貌。利用瞬态平面热源法（TPS）测定凝铁层的导热系数,进一步分析其组成与导热系数之间的关系。结果表明,凝铁层由铁、充满铁水的焦炭、石墨碳、少量渣相组成,凝铁层内部没有气隙。凝铁层生产样品的导热系数测定范围为27.21～97.38W/(m·K),导热系数（λ）与其组成的焦炭面积比（Sc=22%～48%）之间的线性关系为：λ=-257.47Sc +157.65。模拟实验凝铁层的导热系数范围为30.54～53.95W/(m·K),该值远大于目前数学模型中采用的凝铁层导热系数（2～4W/m·K）,随着焦炭粒度的增加,凝铁层的导热系数先增加后减小。凝铁层中导热系数（λ）与焦炭体积分数Vc（Vc=39%～50%）的线性关系为：λ=-80.50Vc +78.56。研究结果进一步明确了凝铁层的物相组成及其导热系数,为高炉长寿的研究指明了方向。     

高炉炉缸凝铁层物相分析

在高炉炉缸破损调研的基础上对高炉炉缸耐火材料热面凝铁层进行取样,利用扫描电子显微镜、物相分析等分析手段揭示了凝铁层的物相组成,并运用Thermol-calc热力学计算软件结合TCFE8数据库对铁水中石墨碳的析出温度及析出相分数进行了计算,最后揭示了炉缸凝铁层物相的形成机理.结果表明,高炉炉缸凝铁层主要由Fe相和石墨碳相交替分布组成,铁水成分对石墨碳析出温度影响较大,石墨碳析出温度远高于铁水凝固温度,铁水中C、Si元素含量对石墨碳析出相分数影响较大,而石墨碳析出相可增大铁水黏度11.9%.凝铁层中石墨碳的析出主要是由于Fe-耐火材料界面温度低于石墨碳析出温度,使得铁水中C不断向耐火材料热面迁移,进而形成Fe-C交替的分层结构.      

铁渣熔体穿行焦炭床的渗碳机理

摘要：高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将保护高炉炭砖并延长高炉寿命。利用光学数码显微镜观察统计分析高炉凝铁层生产样品,探究不同焦炭体积占比对凝铁层导热系数的影响。利用元素分析（XRF）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜(SEM-EDS)等手段分析凝铁层的组成,并观察其微观形貌。利用瞬态平面热源法（TPS）测定凝铁层的导热系数,进一步分析其组成与导热系数之间的关系。结果表明,凝铁层由铁、充满铁水的焦炭、石墨碳、少量渣相组成,凝铁层内部没有气隙。凝铁层生产样品的导热系数测定范围为27.21～97.38W/(m·K),导热系数（λ）与其组成的焦炭面积比（Sc=22%～48%）之间的线性关系为：λ=-257.47Sc +157.65。模拟实验凝铁层的导热系数范围为30.54～53.95W/(m·K),该值远大于目前数学模型中采用的凝铁层导热系数（2～4W/m·K）,随着焦炭粒度的增加,凝铁层的导热系数先增加后减小。凝铁层中导热系数（λ）与焦炭体积分数Vc（Vc=39%～50%）的线性关系为：λ=-80.50Vc +78.56。研究结果进一步明确了凝铁层的物相组成及其导热系数,为高炉长寿的研究指明了方向。     

冷坩埚电磁冶金数值模拟研究

冷坩埚电磁冶金技术是制备特殊新材料的重要技术,其特点为凝壳参数可通过分瓣感应加热和坩埚水冷控温的方法控制。采用数值模拟,从磁通密度和电磁力方面,研究熔融精炼使用的冷坩埚结构和电磁场。研究结果表明：在坩埚强度允许范围内,分瓣数增加有利于提高透磁性能,熔体产生的磁通密度和所受的电磁力主要集中于切缝附近。     

Effect of Induction Heat on Initial Solidification During Electromagnetic Continuous Casting of Steel

 Aiming at the process of electromagnetic continuous casting (EMCC), a three dimensional finite element model on electromagnetic field and temperature field was developed through the commercial software ANSYS to investigate the effects of induction heat of high frequency electromagnetic field on the early solidification process of molten steel in soft contact mold under various conditions of exciting current parameters. The results show that the induction heat has significant effects on the early solidification process, which appear as increasing the billet surface temperature, thinning the initial solidified shell and lowering the starting point of the initial solidification. The increases of exciting current frequency and density make the effects of induction heat on solidification process increased remarkably. Especially, with the increase of exciting current frequency, the early solidification process and shell growth become non-uniform in billet circumferential direction. Morever, if the exciting current density exceeds a certain value, there occurs a high temperature region in the top of molten steel column, and then the initial solidification rate is decreased greatly.     

Effect of exciting current of high frequency electromagnetic field on initial solidification of steel during electromagnetic continuous casting

Abstract

A three-dimensional finite element model of the electromagnetic field and temperature field of electromagnetic continuous casting (EMCC) process was developed. The aim was to investigate the effects of induction heat of high frequency electromagnetic field on the early solidification process of molten steel in mould under various conditions of exciting current parameters. The results show that the induction heat has significant effects on the early solidification process, which appear as increasing the billet surface temperature, thinning the initial solidified shell and lowering the starting point of the initial solidification. The increases in exciting current frequency and density make the effects of induction heat on solidification process increase remarkably. Especially, with the exciting current frequency increase, the early solidification process and shell growth become non-uniform in billet circumferential direction. Furthermore, if the exciting current density exceeds a certain value, there occurs a high temperature region in the top of molten steel column, and then the initial solidification rate is greatly decreased. As a conclusion, the effects of induction heat on initial solidification process must be considered when the exciting current frequency and density are adjusted during the electromagnetic continuous casting process.