LF热态钢渣循环利用炉渣成分控制

 为了实现LF热态钢渣的循环利用,对目前武钢LF热态钢渣两次循环利用工艺中精炼渣的组成、脱硫能力及吸收夹杂能力的变化进行了分析研究。结果表明,LF热态钢渣循环利用后钢水的脱硫率可以达到90%以上,精炼终点w（［S］）可以达到0.001%的水平;相对于未循环工艺,钢中w(T［O］)减少17.50×10-6,w(［N］)减少17.00×10-6,夹杂物数量减少4.47个/mm2。根据两次热循环利用结果得出：通过控制回收的渣量及补加石灰的量,可保证循环后初始炉渣中的w((S))小于0.20%,终渣碱度（w(CaO)/w(SiO2）)在12.00～20.00范围,w(CaO)/w(Al2O3)为1.75～2.00,从而使精炼渣的脱硫效率、w((S))/w(［S］)不受循环次数的限制。     

结晶器保护渣渣膜结构的模拟研究

通过获得现场不同位置及由结晶器渣膜热流模拟仪获得不同时刻的渣膜,对比分析了渣膜的厚度、结晶率、晶体的分布、大小、类型. 结果表明,结晶器渣膜热流模拟仪铜探头浸入45 s时获得的实验室渣膜与现场弯月面附近45 s的现场渣膜厚度和结晶率相当;现场渣膜随位置在晶体分布上演变规律与实验室渣膜随时间的演变类似;现场渣膜与实验室渣膜的晶体的类型相同,但是晶体大小还存在差异. 因此,可以通过结晶器渣膜热流模拟仪方便、有效的模拟实际结晶器内保护渣渣膜的结晶行为.     

连铸保护渣中离子浸出机制及其对水质的影响

从结晶器下口出来的含氟连铸保护渣熔渣与二冷水接触过程中,大量的离子释放到水中导致水质发生改变,呈酸性的二冷水不仅加速了连铸设备的腐蚀,水中大幅增加的F-还会导致水污染。为了研究连铸保护渣熔渣对水质产生影响的机制,通过熔渣水浸实验研究了无氟、低氟和高氟连铸保护渣水浸过程中水质的变化规律。水浸实验结果表明,无氟保护渣熔渣水浸实验过程中水样的pH值在7~10之间;低氟保护渣水样的F-质量浓度为5~7 mg/L,pH值在7~10之间;而高氟保护渣水样的F-质量浓度高达35 mg/L,pH值在4~10之间。保护渣中阳离子通过离子交换溶出导致水样呈碱性,而F-的交换溶出则会导致水样呈酸性,因此,水样的pH值则是由两类离子交换过程共同决定。无氟或低氟保护渣中由于氟的降低而减少了F-的交换溶出,从而抑制了氟造成的水污染及强腐蚀性的酸性二冷水的生成。     

碱度对CaO-SiO_2-CaF_2-Na_2O四元渣系结晶临界冷却速度和孕育时间的影响

采用热丝法构建CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系的连续冷却转变(Continuous Cooling Transformation,CCT)和等温转变(Temperature Time Transformation,TTT)曲线.实验结果表明,碱度越高,保护渣临界冷却速度越大,碱度1.5的渣样临界冷却速度达20℃/s.等温实验X射线衍射结果显示,低碱度渣样在高温区析出硅灰石(CaO·SiO2),高渣样析出硅酸二钙[Ca2(WiO4)],后者导热系数低,控制传热效果更好.随碱度增加,保护渣TTT曲线鼻尖点孕育时间缩短,动力学分析可用推导方程描述渣的等温结晶过程.对裂纹敏感性钢种,CaO-SiO2-CaF2-Na2O四元渣系保护渣碱度可达1.5.     

45^#钢小方坯铸坯质量控制研究

针对某钢厂45#钢铸坯内部裂纹问题,对铸坯横断面不同位置处的夹杂物种类、数量、大小进行统计分析.结果表明:硫化物偏析形成的大型硫化物夹杂,以及铸坯进入空冷段后表面温度回升速度过大是造成铸坯内部裂纹的主要原因.通过二冷数值模拟计算及现场生产实践得出,采取优化连铸过程二冷制度的方法,可以对铸坯内夹杂物凝固行为加以控制,减少硫化物的偏析和大型硫化物的数量,实现对铸坯内部裂纹的控制.     

板坯连铸结晶器内水口结瘤对钢液流动行为的影响

 根据现场调研结果,采用物理模拟和数学模拟相结合的方法,系统地研究了浸入式水口单侧结瘤对结晶器内流场、液渣层以及气泡的影响,同时,还考察了不同体积的结瘤物脱落进入结晶器后的运动轨迹。研究结果表明,水口单孔结瘤将导致结晶器两侧流场不对称。相比较于结瘤侧,未结瘤侧流量增加,流股冲击增强,保护渣卷入钢液的几率增大,同时,未结瘤侧的气泡数量增多,气泡穿透深度增大。此外发现,不同体积结瘤物脱落进入结晶器后,粒径较大者更容易上浮至结晶器液面。     

热丝法炉渣熔化和结晶过程测定装置的研制

研制了热丝法炉渣熔化和结晶参数测定仪,该测定仪用一根双铂铑热电偶丝既作加热元件又作测温元件,具有升、降温速度快,测量效率高的特点。对板坯保护渣测试结果表明,炉渣开始熔化温度和流动温度的测量误差±10℃,结晶温度±10℃,结晶比率±5%。     

利用碳钢铸坯组织灰度图获取C含量分布的方法

摘要：基于热酸洗腐蚀原理与图像光学理论,提出运用金属低倍组织灰度分析技术（灰度分析法）获取中高碳钢铸坯的低倍组织中不同位置不同区域不同尺度的一维、二维C元素含量分布。偏析严重的位置得到的C元素含量高,初始凝固的晶粒中心位置得到的C元素含量低,说明通过灰度分析法计算的C元素含量分布能与低倍组织形貌很好地对应。同时,通过电子探针与灰度分析法的测量结果对比,发现二者C元素含量的变化趋势具有很好的一致性,这验证了灰度分析法的有效性。另外,低倍组织图像整体亮度的改变不会造成由灰度分析法所测量的C元素含量发生明显改变,则表明灰度分析法对测量环境的变化具有一定的抗干扰能力,也间接说明了其可靠性。     

大方坯连铸四孔浸入式水口的应用研究

针对攀钢大方坯连铸结晶器,采用四孔水口浇注重轨钢.通过物理模拟实验,测量并分析了结晶器内液面波动、冲击压力和冲击深度等因素,结合数值模拟结晶器内流体流动现象的结果,发现合理的四孔水口形式更适合浇注质量要求高的重轨钢.现场试验结果表明,采用推荐的四孔浸入式水口浇注,重轨钢铸坯表面无清理率100%,铸坯合格率达到99.95%.     

CSP中间包水模实验优化研究

采用水力学模拟和正交实验方法,研究了马钢CSP中间包内钢液的流动模式和夹杂物排除情况,提出了中间包内设置挡渣墙和坝流的优化控制方案,并给出了浇注过程中中间包合理液面高度的控制参数.