ZCGS浸入式水口材料与钢中Al_2O_3反应性能的研究

通过对ＺＣＧＳ（Ｚr０２一Ｃａ０一Ｃ-Ｓｉ０２）材料的热力学分析,选用了以ＺＣＧＳ材质为内壁与Ａｌ２Ｏ３－Ｃ基体制成复合浸入式水口,经现场工业试验表明,对要求钢中酸溶Ａ１较高的优质低合金１６ＭｎＲｅＬ钢进行浇铸时,该复合浸入式水口具有良好的抗Ａｌ２Ｏ３沉积效果,能够满足铝镇静钢及优质低合金钢多炉连铸的要求。     

硅钡铝合金用于炼钢脱氧的探讨

在５０ｋｇ感应炉内进行硅钡铝合金脱氧的试验表明：（１）硅钡铝合金钡能提高硅、铝脱氧能力，采取调整硅钡铝合金的Ａｌ％Ｂａ％比值及提钡降铝的措施是正确的；（２）加钡量以８０ｇ／ｔ的效果为最好；（３）脱氧产物为ＣａＯ（Ａｌ２Ｏ３．ＳｉＯ２）、ＢａＯ、ＭｎＳ．ＢａＳ复合夹杂物易上浮排除；随着合金中Ｂａ％的提高，夹杂物变性处理效果明显，使夹杂物总量降低３０－４０％；（４）硅钡铝合金脱氧机理，首先是硅、铝优先     

世界耐火材料的新进展

根据１９９５年在日本召开的联合国际耐火学术会议发表的论文，综述了近年来耐火材料的进展一些新型耐火材料，如“陶瓷杯”材料、高性能ＭｇＯ－Ｃ材料，Ａｌ２Ｏ３－Ｃ，Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２，ＭｇＯ－ＺｒＯ２耐火材料等在钢铁工业，建材工业，石化工业的应用。     

世界耐火材料的新进展

根据１９９５年在日本召开的联合国际耐火材料学术会议发展的论文，综述了近年来耐火的新进展以及一些新型耐火材料，如“陶瓷杯”材料、高性能ＭｇＯ－Ｃ材料，Ａｌ２Ｏ３０－Ｃ，Ａｌ２Ｏ３－０Ｃｒ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３０Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２、ＭｇＯ－ＺｒＯ２耐火材料等在钢铁工业、建材工业、石化工业的应用。     

钢中夹杂物含量及其形态对钢力学性能的影响

在实验室１６ｋｇ真空感应炉上对铝镇静钢水用ＣａＯ－ＣａＦ２－Ａｌ和ＣａＯ－ＣａＦ２－Ａｌ－Ｃａ进行精炼处理，降低了钢中硫含量和总氧含量，研究了钢中氧化物和硫化物夹杂的含理及其形态对钢力学性能，尤其是冲击韧性的影响。钢水经钙处理后，钢中硫含量和总氧含量都可降低到１０ｐｐｍ以下，且钢中Ａｌ２Ｏ３和ＭｎＳ夹杂物能完全转变成硫化钙和铝酸钙，钢的转变温度低于－６０℃，而且钢的各向异性消失。     

凝固过程钢中氧化物成分对氧化物和硫反应的影响

为了阐明钢在凝固过程中氧化物和硫之间的反应，观察分析了连铸钢氧化物成分对它的影响，结果如下：在低Ａｌ含量钢中（Ａｌ＝０．００５％）观察到ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３和ＣａＯ－ＳｉＯ２氧化物，在高Ａｌ含量钢中（Ａｌ＝０．０３１％）看到ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３氧化物。ＣａＯ－ＳｉＯ２＿Ａｌ２Ｏ３和ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３氧化物比ＣａＯ－ＳｉＯ２氧化物具有较高的硫含量。氧化物中的Ｓ含量随钢在凝固温度下的液相率和硫容     

结晶器保护渣对浸入式水口蚀损的影响

为了阐明浸入式水口在保护渣线周围使用的ＺｒＯ２－石墨质耐火材料的蚀损机理，进行了多种保护渣在感应电炉内的侵蚀试验，结果表明，随着保护渣粘度的降低或「Ｆ－」含量的增高，ＺｒＯ２－石墨质耐火材料蚀损严重，ＺｒＯ２－石墨质耐火材料的 倾向可以用构成保护渣化学发的阴－阳离子引力Ｉ计算的碱度值Ｂｉ解释，通过对试验后试样显微结构的观察，发现保护渣中低粘性组分侵入砖组织，使ＺｒＯ２颗粒细碎化，促进ＺｒＯ２－石墨     

车轮轮箍钢失效与夹杂物控制

钢中夹杂物是导致车轮轮箍疲劳失效的主要原因,尤其是Ａｌ２Ｏ３链状夹杂物的影响最大,在常规生产条件下,采用减铝和复合脱氧可有效减少钢中Ａｌ２Ｏ３夹杂;采用喷Ｓｉ－Ｃａ粉、喂Ｓｉ－Ｃａ线工艺对钢中Ａｌ２Ｏ３夹杂进行变性处理,以及在真空精炼工艺条件下,采用降低铝量和精炼后期用Ｃａ、Ｂａ系复合合金处理工艺,可显著降低车轮轮箍钢中Ａｌ２Ｏ３夹杂级别和数量,提高车轮轮箍钢的使用性能。     

Cao—SiO2—CaF2—FeO—Na2O渣系铁水脱磷,脱硫预处理

本次研究了含２０％，ＣａＦ２，ＣａＯ／ＳｉＯ２＝４的ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＣａＦ２８渣系脱磷和脱硫的能力，同时也确定了该脱硅量。本研究过程中用ＦｅＯ（４－８％）和Ｎａ２Ｏ（１－６％）来改变铁水的氧化势。试验是在１０ｋｇ敞口感应电上进行的，炉子为ＡＩ２Ｏ３耐火材料，温度为１３５０－１４００℃。试验过程中用伽伐尼电池连续测定铁水的氧化势，共范围为１０＾１３。４ａｔｍ（试验前）至１０＾１２．０ａｔｍ（试验后     

自蔓延高温合成Al2O3＋ZrO2＋Cr复合材料

自蔓延高温合成是制备材料的一种新工艺。通过热力学和显微结构分析研究了Ａｌ－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２系统，结果表明：在Ａｌ：Ｃｒ２Ｏ３：ＺｒＯ２＝１：２．８：１．４３（ｗｔ）时，可以自蔓延高温合成Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｃｒ复合材料，ＺｒＯ２不与Ａｌ发生反应，产物孔隙度达３５％－４５％。     

改善弹簧钢中氧化物夹杂形态的热力学条件

为了控制钢中析出氧化物夹杂的组成和形态,通过钢液－夹杂物、钢液－熔渣之间的化学平衡关系,以弹簧钢为例,计算了１８２３Ｋ时钢中强脱氧元素钙和铝的残余含量对析出夹杂物组成的影响,并给出了可使钢中析出具有良好变形能力的ＣａＯ．Ａｌ２Ｏ３．２ＳｉＯ２夹杂物的钙、铝含量的控制范围和控制方法。     

CaO—SiO2—Al2O3—MgO—TiO2渣系熔副还原过程中钛还原行为的研究

在实验室条件下，探讨了铁浴法熔融还原过程中，在ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＴｉＯ２渣系与碳饱和熔铁间钛的还原行为，以及渣中ＴｉＯ２含量，熔渣碱度（ＣａＯ／ＳｉＯ２），还原温度，铁浴量等因素对钛还原的影响。     

喷射沉积快速凝固Al—Li合金的时效析出相

采用新型的喷射沉积技术制备了Ａｌ－３．８Ｌｉ－０．８Ｍｇ－０．４Ｃｕ－０．１３Ｚｒ（Ｎｏ．１）和Ａｌ－２．１５Ｌｉ－１．２８Ｃｕ－１．２６Ｍｇ－０．１Ｚｒ（Ｎｏ．２）合金，对合金在时效过程中的析出相进行了比较和分析，实验结果表明，喷射沉积快速凝固Ａｌ－Ｌｉ合金的δ相粒子与铸锭冶金法Ａｌ－Ｌｉ合金的δ粒子有较大差异，高Ｌｉ低Ｃｕ含量的Ｎｏ．１合金δ相的体积分数明显高于低Ｌｉ高Ｃｕ含量的Ｎｏ．２合金，     

Ca—Si脱氧及酸性渣重熔改善轴承钢的夹杂物

研究了电渣母材的脱氧制度及重熔渣系对轴承钢夹杂物和疲劳性能的影响。（１）Ａｌ脱氧的电渣母材，无论用碱性渣还是用酸性渣重熔，钢中的夹杂物都以脆性的Ａｌ２Ｏ３为主；（２）Ｃａ－Ｓｉ和Ｃａ－Ｓｉ＋Ｆｅ－Ｓｉ脱氧的电渣母材，经碱性渣系重熔后，钢中的夹杂物仍以Ａｌ２Ｏ３为主；但经酸性渣系重熔后，钢中的夹杂物变成以硫化物和硅酸盐为主的塑性夹杂物，钢材的疲劳寿命提高。     

钢包喂Ca—Si线对钢中夹杂物变性的影响

在实际的铝镇静钢生产工艺条件下,对钢包内钢水喂Ｃａ－Ｓｉ线处理后夹杂物的组成、形态、尺寸和分布等的变化规律作了了详细的研究。结果表明,喂线后钢中钙、铝比达到０．０９以上时,钢中的Ａｌ２Ｏ３类夹杂物能获得较好的变性;夹杂物中的钙、铝比随喂线后钢中钙、铝比的增大线性增加;钢中较高的钙、铝比有利于连铸坯中大颗粒夹杂物的去除,有利于夹杂物球化率的提高。     

浸入式水口内壁特征对边界层流场结构和氧化铝夹杂物运动行为的影响

铝镇静钢液浇注过程中,浸入式水口耐材内壁特征受到钢液侵蚀和夹杂物聚集影响,从近光滑壁面逐渐向多孔耐火材料壁面和含结瘤物的粗糙结瘤壁面转变,壁面形貌的变化影响边界层流场结构和氧化铝夹杂物的输运。采用物理模拟的方法在浸入式水口模型内壁镶嵌多孔耐火材料结构和含结瘤物耐材壁面结构,结合粒子图像测速技术研究不同特征壁面附近流场边界层。使用MATLAB耦合流场测速结果和氧化铝夹杂物运动数学模型,研究了不同特征壁面的流场边界层中氧化铝夹杂物的运动轨迹。使用象限分析法确定了浸入式水口边界层流场存在上抛和下扫事件。氧化铝夹杂物位于下扫事件区域时,朝向壁面运动,粒径为1 μm的氧化铝夹杂物在下扫事件中运动轨迹更接近壁面,增加了沉积的可能性;氧化铝夹杂物位于上抛事件区域时,远离壁面运动。多孔耐火材料壁面和结瘤壁面边界层内氧化铝夹杂物运动幅度大于光滑壁面边界层流场内氧化铝夹杂物运动幅度。壁面状态由近光滑壁面转变为多孔耐火材料和结瘤壁面时,流场边界层中下扫事件平面占比由10.17%增加到39.77%,上抛事件平面占比由32.96%减小到9.24%;同时,流场边界层中下扫事件发生的概率由25.83%增加到28.24%,这将加速氧化铝夹杂物在多孔耐火材料和结瘤壁面的沉积进程。      

钢包炉（LF）CaO－SiO_2－MgO－Al_2O_3渣系的脱硫试验

钢包炉（ＬＦ）ＣａＯ－ＳｉＯ_２－ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３渣系的脱硫试验郭上型，万真雅（华东冶金学院，马鞍山２４３００２）ＤｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚｉｎｇＴｅｓｔｕｓｉｎｇＣａＯ－ＳｉＯ_２－ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３ＳｌａｇｉｎＡＬａｄｌｅＦｕｒｎａｃｅ￥ＧｕｏＳ...     

熔融还原型熔体与Al2O3—C质耐火材料的相互使用

采用旋转法研究了不同条件下熔融原型熔体与Ａｌ２Ｏ３－Ｃ质耐火材料间的化学作用规律和相互作用机制及结构变化。结果表明，熔渣中ＦｅＯ和耐火材料的碳作用产生脱碳是耐火材料侵蚀的关键环节。尔后形成的低熔点化合物使耐火材料继续侵蚀，添加ＺｒＯ２可提高耐火材料的抗侵蚀能力。     

CaO—SiO2—MgO—Al2O3精炼渣的脱硫性能

在实验室用模拟装置研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３精炼渣脱硫的性能。碱度和助溶剂ＣａＦ２含量对硫分配比Ｌｓ影响较为显著，并分析了ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３对脱硫反应的作用。     

用分割靶法制备Y_（1－x）Ho_xBa_2Cu_3O_（7－δ）超导薄膜

本文利用直流磁控溅射技术，在（１００）钇稳定的ＺｒＯ２基片上制备出ｃ轴取向很好的Ｙ１－ｘＨＯｘＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（０＜ｘ≤１）超导薄膜。实验中所用的靶材由ＹＢＣＯ和ＨＢＣＯ超导材料各一半组成。随着ＨＢＣＯ靶材到加热器距离的变化，钬的含量发生变化，当ｘ＝０．７（原子比），零电阻温度Ｔ∞＞８３Ｋ。