精冲钢板坯表面质量控制

直弧型连铸机生产精冲钢板坯表面缺陷率较高。结合实际生产工艺分析典型表面缺陷形成原因,并通过二冷配水优化、夹杂物控制、过热度控制以及连铸保护工艺优化,角部裂纹及皮下气泡缺陷率分别降至0.26%、1.11%,有效提高了连铸成材率。     

旋流喷头的特性和用于溅渣护炉的分析

通过流体力学测试和冷态模拟实验，证明旋流铸铜喷头（三孔或四孔）具有良好的特性。安钢和酒钢使用旋流喷头后，化渣效果好，起渣时间提前１￣２ｍｉｎ，冶炼过程平稳易控制，不易发生喷溅，供氧时间缩短近３ｍｉｎ，耗氧量降低５．７５ｍ＾３／ｔ。从冲击动力、喷溅量和流股特性等方面分析了旋流喷头的优点，可以满足溅渣护炉的要求，并能够提高溅渣的均匀性和效果。     

中国现代电弧炉炼钢废钢快速熔化技术进展

在钢铁行业结构转型关键时期,提高电弧炉短流程工艺比例是降低钢铁行业温室气体排放、脱碳化的有效措施。为了推动短流程炼钢工艺发展,近年来电弧炼钢在废钢快速熔化方面取得明显进展。在回顾前人对废钢熔化速率研究的基础上,全面概述了废钢熔化机理以及影响因素,并结合近年来国内电弧炉炼钢在装备、工艺以及技术上就废钢快速熔化方面取得的进展,探讨了制约电弧炉废钢快速熔化的限制性环节,为废钢快速熔化在电弧炉炼钢装备、工艺、技术方面未来发展提供可行方向。     

合金元素含量对C82DA钢铸坯微观组织的影响

中心疏松和偏析缺陷常导致帘线钢C82DA小方坯产品质量评级不达标。本研究结合现场试验和数值模拟,探讨钢水过热度和合金元素含量对铸坯凝固组织的影响规律。采用移动边界法得到小方坯帘线钢的铸坯坯壳厚度生长规律,并在此基础上采用CAFé法对帘线钢的微观组织进行数值模拟,模拟结果与试验铸坯得到的微观组织形貌基本一致。研究结果表明：低过热度有利于增加等轴晶的个数并且减小其尺寸;通过探讨C、Si、Mn和Cr等元素含量对铸坯微观组织形貌的影响,得到了优化帘线钢微观组织的方案以及对应的元素含量。     

铸锭凝固过程缩孔缺陷的数值模拟

为减少铸锭的缩孔缺陷,采用有限元分析软件ProCAST对某厂5t铸锭的凝固过程进行模拟,讨论了浇注温度、锭身换热系数以及锭身锥度对缩孔缺陷的影响.结果表明:浇注温度较高时缩孔缺陷严重;锭身换热条件对铸锭缺陷的影响很大,锭身冷却较佳换热系数是200 W/(m2· K);随着锭身锥度的增加,一次缩孔和二次缩孔深度先减小后增加,其适宜锭身锥度为0.09.     

镍基耐蚀合金高温加工特性的研究

采用Thermomacmaster-Z热模拟试验机和TEM研究了G3、G3-Z和825镍基耐蚀合金1030℃～1350℃、应变量(ε)0～0.8、变形速率5s-1、25s-1的应力-应变曲线和温度对合金变形抗力和断面收缩率的影响。结果表明,随着温度的升高,合金的变形抗力及其最大值降低,断面收缩率先上升后下降。825合金的高温变形抗力低于G3及G3-Z合金,而热塑性优于G3及G3-Z合金;锻态G3合金高温变形抗力大于铸态G3-Z合金,而高温热塑性优于G3-Z。G3、G3-Z、825合金的热加工最高温度分别为1240℃、1220℃和1240℃。     

连铸二冷区铸坯展宽现象的黏弹塑性分析

通过在商业软件MSC.Marc基础上二次开发, 建立了黏弹塑性三维热-力耦合有限元模型, 模拟铸坯在二冷区的展宽状况. 结果显示: 铸坯的展宽主要产生于二冷区的前段, 在前 6个扇形段, 铸坯的目标展宽率有逐渐增加的趋势; 铸坯的展宽与厚度方向上的鼓肚密切相关; 数值模拟使用的黏弹塑模型揭示铸坯展宽规律与铸坯实际变形相符, 铸坯展宽是坯壳在钢液芯静压力作用下发生黏弹塑变形的结果.     

底吹钢包三相流的数值模拟

采用多相流体积法对某钢厂的LF炉底吹钢包建立了氩气/钢液/钢渣三相瞬态数学模型. 描述了钢包内多相流动的基本形貌,并与稳态计算的结果进行了对比;研究了不同吹气流量对渣滴卷入深度和渣眼直径的影响. 计算结果表明,渣滴卷入深度和渣眼直径随吹气流量的增加而增加,且在吹气流量为600 L/min时发生骤增,该流量为临界卷渣吹气流量;在保持吹气流量为300 L/min的条件下,当渣层厚度从150 mm增加到300 mm时,渣眼直径由455 mm减小至110 mm,且此时更容易发生卷渣现象.     

Consteel-LF-VD-CC生产55SiMnMo钢种的洁净度研究

针对贵钢在使用55SiMnMo中空钢实心坯制造的钎杆出现因硬性夹杂导致断裂的问题,对55SiMnMo中空钢生产工艺Consteel-LF-VD-CC进行全流程取样,对钢中气体含量和夹杂物进行分析,找到钢水洁净度的限制性环节,并由此得出改进措施. 钎杆断裂面的夹杂物分析显示,主要为较大粒径的带棱角的纯Al2O3硬性夹杂以及不规则形状的MgO-CaO-SiO2复合夹杂. 分析钢样可发现以下工艺问题：LF精炼后期渣面裸露吸气,钙处理后夹杂物变性不完全,钢包开浇过程中存在明显吸气和卷渣现象. 铸坯中T[O]含量为9×10-6,显微夹杂物以MnS, Al-Mn的复合氧化物夹杂为主,大型夹杂物以SiO2-Al2O3-MnO-CaO复合夹杂为主.     

QD08钢中Ds类夹杂物形成原因及控制

 QD08钢因其特殊的工作环境,要求具有较高的抗疲劳特性,而Ds类夹杂物是削弱QD08钢抗疲劳性能的主要原因。为了探究Ds类夹杂物的形成原因及调控方法,解决Ds类夹杂物超标问题,对该钢种炼钢-精炼-连铸全流程进行取样分析。分析结果表明,影响QD08钢疲劳性能的Ds类夹杂物主要成分为CaS-Al₂O₃-MgO-CaO,其尺寸在15~30 μm范围内波动,主要在LF精炼钙处理操作后开始出现。QD08钢中Ds类夹杂物是以钙镁铝酸盐为核心骨架,外围包裹CaS而形成的。结合夹杂物的成分分布,确定了钢中钙含量高不利于QD08钢中Ds类夹杂物的控制,被改性后的夹杂物熔点低,与钢液润湿性强而难以穿过钢渣界面进入到渣中,且夹杂物在钢液中易聚合长大,造成夹杂物尺寸的增加,为Ds类夹杂物的形成提供了条件。提出在精炼环节采用高氧化钙溶解度精炼渣和微钙处理工艺优化方案,并进行了工业验证试验。通过微钙处理保证了必要的夹杂物改性,可防止水口结瘤,配合减小中间包液面的波动,控制合适的拉坯速度,可避免钢包下渣和卷渣现象的发生。控制更多的夹杂物成分分布在非液相区,抑制了夹杂物的碰撞长大,使得Ds类夹杂物等级降低。试验结果表明,QD08钢中影响其疲劳性能的Ds类夹杂物得到了控制,初检合格率由93.6%提高至98.0%,为企业带来了直接的经济利益。