基于兴趣区面积最大的炉渣性能动态测量法研究

利用光学成像和图像处理理论及技术,根据炉渣性能测量的冶金行业标准,提出了一种基于兴趣区面积最大的炉渣性能动态测量法,实现炉渣熔化性能指标的自动测量。该法先对3 mm×3 mm渣样图像进行光学放大,动态采集放大的渣样图像,并进行拉普拉斯边缘检测,根据边缘检测算法识别图像兴趣区,并计算各兴趣区的面积,采用冒泡法搜索具有最大面积属性的兴趣区最小纵坐标,以计算渣样高度,实现渣样性能指标的动态测量。生产实践表明:该方法测量精度高,熔化温度误差达±0.1℃,熔化速度时间精度达0.1 ms。     

煤基直接还原及转底炉工艺的发展现状

阐述了煤基直接还原工艺在国内外的发展现状,对煤基直接还原中转底炉的各工艺进行了系统地介绍和客观地分析,指出了各工艺的特色和优点。表明发展DRI技术将有较大的市场需求。转底炉规模化生产尚未到达成熟的阶段,但具有良好的发展前景。     

低品位复杂难选菱铁矿氧化焙烧热力学及实验研究

氧化焙烧是解决低品位复杂难选菱铁矿的有效前处理工艺,氧化焙烧参数对焙烧效果影响很大.采用热力学计算软件FactSage对西南地区某低品位复杂难选菱铁矿进行氧化焙烧的热力学模拟计算,分析研究了氧化焙烧过程的特点与规律,得到了适宜的氧化焙烧条件.计算结果表明,适宜的氧化焙烧温度为1000～1050℃,焙烧后矿石品位提高了6.09%,达到37.28%,脱硫率为99.99%.计算结果与实验结果一致.     

连铸板坯凝固壳形貌测试及模拟

通过射钉法在铸坯横断面1/2,1/4,1/8三个位置测量170mm×1400 mm断面AH 36钢在1.25和1.35 m/min两个拉速下的连铸板坯凝固坯壳厚度,根据凝固定律,利用铸坯凝固坯壳厚度确定液相穴长度以及凝固终点.应用板坯连铸二次冷却仿真软件对其进行凝固过程模拟计算,得到凝固壳生长形貌,横向和纵向凝固壳厚度变化趋势,以及横向内弧表面温度.对比测量结果与模拟结果,验证在同一位置凝固壳厚度基本一致,铸坯最先凝固的位置为1/4处,凝固末端位于1/8处.对连铸板坯凝固壳形貌的研究为二冷制度的设计以及优化提供了有效依据.     

吹氩对板坯连铸结晶器流体流动的影响

基于相似理论,利用物理模拟研究了吹氩条件下板坯连铸结晶器内的流场,重点研究了不同水口吹气量对结晶器内卷渣、渣层分布、液面波动、流股冲击深度等的影响.研究结果表明,随着水口吹气量增加,结晶器内的卷渣次数先减少后增加,水口附近的液面波动逐渐增强,流股冲击深度逐渐变浅.     

含钛微合金钢的动态CCT曲线

研究了不同冷却速率下一种含钛微合金钢的相变过程与相变温度的变化,结合金相-硬度法获得该含钛微合金钢的动态CCT曲线。结果表明:含钛微合金钢的Ac_1=702℃、Ac_3=826℃;随着冷速增加,奥氏体转变开始和结束温度逐步下降;冷速小于1.5℃/s时,组织为铁素体与珠光体;1.5~2.5℃/s冷速为贝氏体产生的临界冷速;冷速为5~10.0℃/s时,组织主要是贝氏体;冷速为15~20℃/s时组织为下贝氏体与少量马氏体;随冷速增加,硬度整体呈升高趋势。     

Q345钢连铸坯压缩状态下的高温力学性能

Q345钢应用广泛,其在拉伸状态下的高温力学性能已有部分研究,但高温压缩力学性能数据匮乏。利用Gleeble-3500热模拟机对Q345钢连铸坯试样进行了热压缩试验,研究了应变速率为0.01 s-1时试样在压缩状态下的屈服强度、抗压强度和弹性模量等随温度(973~1 673 K)的变化规律,同时探讨了试样在1 473 K时不同应变速率(0.001、0.01和0.05 s-1)下的高温力学性能。结果表明,在973~1 373 K温度内,屈服强度和抗压强度都表现出对温度的敏感性。屈服强度由90降到24 MPa,抗压强度由202降到40 MPa。在1 373~1 673 K温度内,屈服强度和抗压强度降幅都很小。弹性模量随温度的升高而减小,其值在1 473和1 573 K温度下相差最大,达1 712 MPa。屈服强度对应变速率的变化并不敏感,均在20 MPa左右,而极限抗压强度由28增加到45 MPa。最后根据试验数据绘制了Q345钢连铸坯在热压缩状态下的屈服强度等高温性能参数随温度变化的关系曲线,可为轻/重压下等技术提供参考数据。     

板坯连铸铸坯二冷顶弯段应力分析

以某钢厂2号板坯连铸机结晶器至二冷顶弯段末的铸坯为研究对象,采用切片法建立沿拉坯方向上铸坯的二维纵断面弹塑性应力分析模型,并结合有限元数值模拟技术,对Q235G钢连铸坯的连铸过程进行数值仿真,获得顶弯过程中铸坯内的应力变化规律.结果表明,在夹棍位置下,铸坯内部20 mm处受到的等效应力随距弯月面距离的增加逐渐增大;铸坯表面受到的等效应力先增大,然后在10.25 MPa上下波动,在项弯段末,等效应力开始回落.此外,外弧侧凝固坯壳受到的等效应力大于内弧侧坯壳的等效应力.模拟所得计算结果可为研究2号铸机顶弯段结构对铸坯质量的影响提供理论依据.     

低品位铁矿石煤基回转窑直接还原研究

以低品位块矿为原料,褐煤半焦为还原剂,进行直接还原研究.在温度为1100℃,还原时间为1.5 h,还原剂配量为30%～40%,可获得金属化率为85%以上的直接还原铁.在煤基回转窑中,加入40%配比量的褐煤可获得与30%半焦加入量相同的金属化率.回转窑实验所得平均金属化率较低,仅为70.44%,这主要是由于窑温分布不均匀,高温区停留时间短,还原产品空冷等情况造成的.如若温度控制得当,还原时间充足,还原铁密闭降温,金属化率可达到80%以上.     

连铸二冷区喷嘴布置方式优化方法

对现有连铸二冷区喷嘴布置进行分析,根据布置优化原则提出采用喷嘴水流密度数值叠加的方法,在拉坯方向和铸坯横断面方向上对喷嘴布置方式进行优化.其中,在铸坯横断面方向上,考虑了横向水流密度分布的不均匀性对铸坯凝固过程的影响,建立二维铸坯传热数学模型,仿真得到不同位置的铸坯断面凝固形貌,并比较了优化前后铸坯温度分布、凝固情况和铸坯质量.结果表明喷嘴布置方式优化后,二冷区铸坯在拉坯方向和断面方向上喷淋水区域内均匀冷却,周期性温度回升变小,表面温度能够均匀下降,保证了较好的铸坯内部质量.