低钛含量钢电渣重熔保钛工艺研究

讨论低钛含量钢30CrMnMoTiA电渣重熔保钛工艺。通过对TiO2渣料的加入方式和配比的改进进行保Ti，并对其他化学成分进行分析比较，认为在重熔过程中连续均匀加入TiO2不仅能保钛，亦能使电渣锭在轴向高度上的钛含量更趋均匀。     

电渣过程中的脱氧

虽然在电渣重熔过程中向渣池添加脱氧剂的操作应用极广,但文献中至今还没有明确阐明电渣重熔脱氧过程的目的或机理的报导。基于一新的电渣过程化学反应及传质模型,本文讨论了电渣重熔反应体系的总的化学行为;分析了重熔过程中的脱氧反应,特别是钙—铝关系;在 Ar 气氛下,采用50wt.%CaF_2+20wt.%CaO+30wt.%Al_2O_3渣系,分别以 Al,Ca-Si,Al-Si 为脱氧剂,作了 SAE 4340钢的重熔试验。结果表明,在电渣重熔的反应图式中,渣中的 FeO 起着很重要的作用。在低的氧位下(<0.2wt.%FeO),用 Ca 脱氧过程按反应式3Ca+(Al_2O_3)2Al+3(CaO)进行,致使锭子含 Al 量增高;在中等氧位下(0.4～0.6wt.%FeO),用 Al 或用 Ca 脱氧效果相当,可用以控制渣相成分,但由于动力学条件不利,用 Al 脱氧的过程达不到预计的锭子 Ca/Al 比。同时还表明,在低的锭子氧含量下,几乎不发生氧化物夹杂从锭子熔池上浮去除的物理过程。     

助熔剂种类与配比对高磷铁水脱磷渣高温性能的影响

分别以CaF2和B2O3为助熔剂,在实验室条件下研究了助熔剂种类与配比对脱磷渣熔点的影响,并测定了脱磷渣在不同温度下的黏度值。结果表明,以CaF2为助熔剂时,在保证脱磷渣熔点较低和流动性较好的同时,为了减轻设备腐蚀和环境污染程度,脱磷渣中CaF2与CaO的质量分数比值以0.50为最佳;以B2O3作为助熔剂时,只有当脱磷渣中B2O3与CaO的质量分数比值达到0.16时,助熔效果才比较明显。     

传质模型对高合金钢电渣重熔过程的应用

考察了[1～3]中提出的电渣过程传质模型对高合金钢重熔过程的应用,并以该模型分析和处理了实验室交流电渣重熔1Cr18Ni9(Ti)铜的试验数据。重熔试验所用结晶器的直径为125mm,相应的电极名义直径为60mm;采用不同的 CaF_2+CaO+Al_2O_3三元渣系,均在大气下进行重熔。重熔过程达稳定状态后,分点加入氧化剂(Fe_2O_3粉)或脱氧剂(Ca-Si 粉或金属 Ca)。结果表明,由该模型估计的熔渣和锭子成分的变化与实际试验重熔过程观测值符合得相当好;利用该模型也可以为高合金钢实际重熔过程中的成分控制指明途径和提供可靠的依据。     

精炼渣对曲轴钢电渣过程夹杂物的影响

研究了二元渣系ANF-6(70%CaF2-30%Al2O3)、三元渣系ANF-8(60%CaF2-20%Al2O3-20%CaO)以及四元渣系(60%CaF2-20%Al2O3-10%CaO-10%MgO)和五元渣系(40%CaF2-20%Al2O3-10%CaO-10%MgO-20%SiO2)对42CrMoA曲轴钢电渣过程夹杂物变化的影响,分析了钢中非金属夹杂物的形成热力学条件.结果表明:实验用二元、三元、四元和五元渣系脱氧率分别为64%、50%、76%和28%.通过控制精炼渣的成分来控制夹杂物的数量、形态以及组成是可行的.理论分析与实验表明,电渣重熔过程只满足了Al2O3夹杂生成的热力学条件,其他夹杂是在凝固过程中形成的.     

新型LF深脱硫精炼渣脱硫的实验研究

对在原渣系中加入不同质量分数的BaO、Li2O、B2O3和CaF2形成的新渣系,通过正交实验法进行脱硫实验分析。结果表明,对新渣系脱硫率影响从大到小依次是B2O3、Li2O、CaF2、BaO,加入添加剂之后的新渣系脱硫率都在80%以上;添加剂含量为w（BaO）=4%～6%、w（Li2O）=7%～10%、w（B2O3）=3%～4%和w（CaF2）≤3%时,渣系的脱硫效果最佳,实验室条件下能将钢中硫降至0.002%以内。     

电熔再结合镁铬砖的精炼渣浸实验

用试样旋转法在1600℃下实验研究了CaO－SiO2－Al2O3－MgO－CaF2（3％）型精炼渣组成对电熔再结合镁铬砖的侵蚀影响．结合渣浸试样的电镜分析，结果表明，随渣碱度（CaO／SiO2）的增大，试样的侵蚀增加；碱度大于1．8时，试样在冷却过程中粉化．由于尖晶石保护层的生成，渣中Al2O3含量的增加能沽少侵蚀．随渣中MgO含量的增加，试样的侵蚀减少，在此基础上，讨论了对提高镁铬砖炉衬有利的炉外精炼造渣制度．     

CaO-BaO-Al2O3-SiO2-MgO-CaF2精炼渣系熔化温度研究

利用正交试验的方法进行CaO-BaO-Al2O3-SiO2-MgO-CaF2精炼渣系熔化温度的研究,结果表明,BaO的质量分数在0～15％范围内精炼渣系的熔化温度随BaO含量升高而降低;CaO/Al2O3含量比值由1增加到2,精炼渣系熔化温度逐渐升高,而CaO/Al2O3含量比值由2增加到4,精炼渣系熔化温度又开始下降;SiO2的质量分数由8％～20％,精炼渣系熔化温度随SiO2含量升高而升高.     

Wcomet直接还原法渣铁分离影响因素研究

研究还原温度、渣相配料碱度和渣中CaF2、K2O、P2O5、S、FeO的含量等因素对2CaO·SiO2形成及其相变的影响规律。结果表明,在快速升温条件下,温度高于1300℃后2CaO·SiO2才大量生成;CaF2、S和FeO对2CaO·SiO2相变不产生影响,但K2O和P2O5对2CaO·SiO2相变具有明显抑制作用;渣相二元碱度R〈1．8时渣的自然粉化效果明显变差。     

保护渣成分对结晶矿相的影响

熔融保护渣在MoSi2高温电阻炉内以2℃／min降温速率冷却至室温，制成薄片，采用岩相显微镜分析保护渣的结晶矿相．结果表明：在本实验条件下，结晶矿相主要有枪晶石，硅灰石，黄长石，个别渣样有霞石，萤石，橄榄石；增大保护渣碱度，能促进保护渣结晶；随着渣中CaF2，Na2O，K2O和Li2O质量分数的增大，保护渣结晶化率增大；随着渣中Al2O3，MgO，BaO和MnO质量分数的增大，保护渣结晶化率减小．     

极低硫钢精炼渣系硫容量热平衡试验研究

在500g钼丝炉内进行了硫容量热平衡试验研究，试验结果表明，相同摩尔数的BaO脱硫能力大于CaO，其中以CaO-SiO2-MgO-Al2O3-CaF2系Al为顶渣（MI＝0．31，C^*(X)=42,L(S)=182.5),CaO-BaO-CaF2系B2为喂线渣的Al B2方案（C^*(S)=83,L(S)=259.17)最适于极低硫钢精炼脱硫，喂线渣中BaC的最佳配比为：I＝w(BaO)/w(CaO)=5/3。     

CaO改性对合成渣矿相及易磨性的影响

使用分析纯试剂配制CaO—SiO2-MgO-Fe2O3四元合成渣系,调节该合成渣中CaO的含量,采用SEM,EDS,XRD等方法分析其矿相变化规律。粉磨不同CaO含量的渣样及风淬钢渣,采用激光粒度分析仪对其进行粒度测试,研究渣中CaO含量对其易磨性的影响。结果表明：随着CaO含量的增加,渣中易磨的硅酸盐相所占比例增大,难磨的RO相含量减少,CaO的加入改善了渣的易磨性。     

电渣重熔过程渣池流场数值模拟

采用商业软件ANSYS和FLUENT建立了电渣重熔过程渣池流场数学模型,分析了电渣重熔过程电磁力和热浮力共同作用下渣池流动行为,以及典型电渣重熔工艺参数（电极形貌、插入深度、填充比和电流强度）对电渣重熔过程渣池内流场的影响规律．结果表明：电磁力有利于渣池内产生逆时针涡流,浮力有利于渣池产生顺时针涡流．电极端部形貌对渣池流动影响较大,当电渣重熔电流均为5000A,频率为50Hz时,平头电极所在渣池内同时存在逆时针涡流和顺时针涡流,锥形电极所在渣池内只存在逆时针涡流．电极填充比和电流都对渣池内流动行为影响较大,减小电极填充比和增大电流强度都会使渣池内逆时针涡流增加．     

电渣重熔35CrMo空心钢锭的内部质量研究

采用电渣重熔方法生产的空心钢锭由于其独特的结构和凝固特性,具有普通钢锭无可比拟的优越性.本文以电渣重熔35CrMo材质的空心锭为研究对象,利用金相显微镜(OM)和Image-Pro Plus 6.0详细地研究了电渣重熔空心钢锭的凝固组织、夹杂物形貌等.通过与电极的对比,研究了电渣重熔工艺的优越性.结果表明:电渣重熔空心钢锭具有元素分布均匀、组织致密、夹杂物去除能力强等特点.     

1873 K下CaF2-MgO-CaO-Al2O3-SiO2渣系对H13模具钢的脱氧研究

本文根据热力学和动力学理论,结合实验室实验,研究了1873 K下CaF2-MgO-Al2O3-CaO-SiO2渣系成分对H13工具钢脱氧极限的影响.理论计算结果与实验结果基本一致.研究结果表明,[Si]-[O]反应为脱氧控制反应,随着炉渣碱度的增大,脱氧极限降低.当碱度为2.0时,脱氧极限最低.在碱度为2.0且CaF2...     

K3625高温合金微观组织的研究

实验合金为通过真空感应炉冶炼的不同Al、Ti和B含量的K3625合金。采用扫描电子显微镜(SEM)观察固溶态IN625合金微观组织,用能谱仪(EDS)和透射电镜(TEM)对合金进行析出相鉴定,并研究Al、Ti和B元素的添加对合金微观组织的影响。结果表明:K3625合金铸态凝固组织为树枝晶结构,一次和二次枝晶都比较明显,没有三次枝晶;合金中析出的第二相都是富含Nb元素的MC。添加0.2%Al和0.2%Ti元素对合金枝晶组织和析出相影响很小;而添加0.04%B元素能够促进二次枝晶臂的生长,增大二次枝晶间距。     

高磷铁水预处理环保脱磷渣系的相图计算和实验研究

采用FactsageTM软件对以B2O3、K2O、MnO2、TiO2代替CaF2助熔的4种高磷铁水预处理脱磷渣系在1 623K时的相图进行计算,发现相图中的多数区域都有液态渣出现。根据计算相图制定脱磷实验的配渣方案,实验过程中观察到的化渣情况与计算相图提供的信息基本一致。     

高碱度LF合成精炼渣泡沫化性能研究

在实验室条件下采用钼丝挂渣法测量熔渣发泡高度,以相对发泡高度作为衡量指标,结合理论分析,系统研究了高碱度合成精炼渣的泡沫化性能．结果表明：熔渣相对发泡高度随着黏度的增大、表面张力和密度的减小而增大．在精炼渣成分一定时,随温度升高和吹气量增加,熔渣相对发泡高度都有先增加后降低的趋势．具有较好泡沫化性能的精炼渣组成范围是：ω（CaO）／ω（SiO2）为5--8,ω（Al2O3）=27％,ω（CaF2）为3％～6％,ω（MgO）=8％,ω（FeO）〈0．5％．     

保护渣组分对部分稳定氧化锆原料高温稳定性的影响

选择CaO稳定氧化锆、CaO—Y2O3复合稳定氧化锆、Y2O3稳定氧化锆和MgO稳定氧化锆原料为研究对象,借助x射线衍射仪和扫描电子显微镜分析Al2O3、SiO2、Fe3O4、MnO2及3种不同组分的结晶器保护渣对这些原料高温稳定性的影响。结果表明,部分稳定氧化锆原料的高温稳定性主要取决于其稳定剂与渣组分的反应程度;高碱度渣有利于保持部分稳定氧化锆原料的稳定性。     

电弧炉冶炼不锈钢的泡沫渣研究

理论上阐述电弧炉冶炼不锈钢时熔渣的发泡性能,探讨其发泡机理.并根据上海三钢有限责任公司的30 t电弧炉冶炼不锈钢的具体情况,在2 500Hz的中频感应炉上对熔渣进行发泡高度的实验,研究发现对炉渣发泡高度影响显著性次序为CaF2＞Al2O3＞MgO＞碱度.