铁水预脱磷温度对脱磷渣结构及行为的分析与探讨

为探究不同铁水温度下脱磷熔渣结构演变对脱磷效果及磷迁移富集行为的影响,在铁水温度为1 340～1 420℃条件下进行了实验室试验,利用XRD、SEM-EDS、FTIR和Raman光谱对试验后脱磷终渣的结构进行了表征.热力学理论分析表明,随着温度的升高,磷的分配比逐渐降低.铁水脱磷试验表明,当铁水温度为1 380℃时,铁水脱磷效率最高,温度过高或过低均不利于脱磷,且铁水硅质量分数随着温度的升高逐渐降低.XRD和SEM-EDS分析结果表明,磷主要富集在2CaO·SiO2结晶区,富磷相由2CaO·SiO2-3CaO·P2O5 固溶体组成,温度的升高会降低富磷相的比例.拉曼和红外分析结果表明,Si—O—Si键受温度升高的影响较小.当温度较低时,炉渣中Q1(Si)、Q2(Si)和Q3(Si)的含量增加.当温度升至1 380℃时,Si—O—Si键断裂,Q0(Si)增大.低聚合度的硅酸盐结构促进磷的迁移和聚集,以Q1(P)形式存在的磷逐渐增加.当温度为1 380～1 420℃时,较高的铁水温度抑制了磷的迁移,进入渣中的硅往往以高聚合度的形式存在,随着脱硅反应的进行,渣的聚合度逐渐增加.此外,由于FeO6八面体的显著增加和硅酸盐聚合度的提高,磷向硅氧网络结构中的迁移受到抑制,以Q0(P)形式存在的磷逐渐增加,磷在炉渣中的扩散程度增加.可以为钢铁企业解决铁水磷质量分数超标问题和控制合理的预脱磷温度提供理论指导和参考.     

Nd2Fe14B/α-Fe永磁材料中软磁相晶粒尺寸及其含量的确定

在前人对Nd₂Fe₁₄B/α-Fe永磁材料中软磁相晶粒尺寸及其含量的实验结果和分析的基础上,通过建立简单模型进一步证明并相对精确的计算了双相纳米复合永磁材料中软磁相晶粒尺寸及软磁相的含量范围。综合分析得出Nd₂Fe₁₄B/α-Fe永磁材料获得最优磁性能时的软磁相尺寸~8nm,软磁相含量~40%。该数据为FePt / Fe₃O₄和Sm₂Fe₁₇N₃/α-Fe等其它双相纳米复合永磁材料最有磁性能对晶粒尺寸及其含量的要求在理论上奠定了基础。     

小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷效果试验研究

为了探究转炉喷吹小颗粒石灰石炼钢的可行性,基于化渣脱磷基础试验,对比了小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,并从造渣脱磷机理上进行分析.研究表明:小颗粒石灰石在熔池内分解形成高活性石灰,可同时实现在熔池内部及界面的脱磷反应,脱磷效果与石灰相当,终点铁水脱磷率均可以达到85％以上;小颗粒石灰石比石灰的前期脱磷速率快,可以在更短的时间内将大部分磷元素脱除;小颗粒石灰石与石灰均可以实现均匀化渣,石灰石化渣渣层较高,泡沫渣更为明显,渣中元素分布均匀,磷元素主要富集在Ca3(PO4)2固溶体相中.     

炼铁厂的节能分析与对策研究

运用系统节能的理论,分析了物流对钢铁企业炼铁工序的节能影响;从工艺和物流两方面提出了采用入炉矿品位,降低返矿率,烧结矿环冷余热回收,热风烧结,降低烧结机漏风率等降低炼铁能耗的措施。     

实际物流下能耗及节能潜力的计算分析

运用系统节能理论,通过对宣钢实际生产中的能耗和物流分析,提出了降低宣钢工序能耗的措施及工序节能效果。根据宣钢实际生产流程做出了基准物流图,通过基准物流图与实际物流图的对比计算和分析,得知物流不合理分配是造成宣钢吨钢能耗较高的主要原因;降低企业能耗,必须重视对宣钢现有物流的合理调整,尤其是对炼铁工序钢比系数的调整;只有降低铁钢比,才能根本改变宣钢吨钢能耗较高的现状。     

基于DSCCR生产工艺的终轧温度对轧制过程中低碳钢组织与性能影响分析

基于东华连铸连轧生产线(Donghua steel continuous casting rolling,DSCCR)分别进行终轧温度为880,820℃和780℃的热轧实验,研究终轧温度对低碳钢组织和性能的影响.采用光学显微镜(optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)技术等表征手段观察分析了不同终轧温度下热轧带钢的微观组织,同时对热轧带钢的拉伸力学性能进行测试和分析,对比分析不同终轧温度条件下热轧带钢的屈服强度、抗拉强度和伸长率的变化情况.此外,还对不同终轧温度下热轧带钢的氧化铁皮厚度进行测定.结果表明:随着终轧温度的降低,带钢屈强比及伸长率都降低,屈强比由880℃时的0.8～0.81降低至780℃时的0.75～0.79,伸长率由880℃时的40％下降到780℃时的27％,应变硬化指数n值也从880℃时的0.22下降到780℃时的0.17;同时,对不同终轧温度下热轧带钢氧化铁皮进行观察分析,随着终轧温度的降低,氧化铁皮厚度减小,氧化铁皮厚度由880℃时的10.2μm下降至780℃时的8.8μm,降幅达13.7％,氧化铁皮的降低可提高后续酸洗效率,降低酸洗消耗.     

Sm2Fe17快淬薄带相的组成与微观形貌的综合分析

通过x射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(HRTEM)等测试手段,研究了淬火速度对Sm-Fe合金带相组成和形貌的影响。结果表明,随着淬火速度的增加,合金带的尺寸先沿宽度方向和厚度方向减小,然后厚度方向尺寸保持稳定。自由面晶粒团聚程度降低,当辊速为36m/s时,团聚尺寸为0.5~3μm。XRD、EDS结果表明,薄带主要由三种相组成,:Sm2Fe17,α-Fe 富Sm相,薄带的主相晶粒尺寸在亚微米尺度(dave≈340nm,36m/s),限制因素主要是辊速和组成元素自身原因。但本文首次采用了不同的方法对晶粒形貌进行了表征。     

焦炭还原脱磷转炉熔渣的气化脱磷试验

为了解决脱磷转炉熔渣中磷含量过高而不能直接实现转炉内循环利用的问题,在实验室进行了焦炭还原脱磷转炉熔渣热态试验,系统研究了不同碳当量、温度、碱度、FeO质量分数、氮气流量对气化脱磷率的影响规律。研究结果表明,试验采用2倍碳当量气化脱磷效果较好,气化脱磷率随着温度的升高而逐渐增加,1 733K时气化脱磷率为68.6%;气化脱磷率随着碱度的降低而逐渐增加,当碱度控制为1.4时气化脱磷率可以达到45.6%;FeO质量分数在10%～30%范围变化时,气化脱磷率随着FeO质量分数的增加先升高后降低,FeO质量分数为25%时气化脱磷率最高可以达到43.5%。气化脱磷率随着氮气流量的增加先升高后降低,氮气流量为80L/h时,气化脱磷率为45.37%。由SEM分析结果可知,脱磷炉渣中的磷主要富集在硅钙富集区域,气化脱磷反应后微区内磷分布无特殊规律。     

热处理工艺对高压生产高氮不锈钢组织和性能的影响

以316L不锈钢为基础,设计并采用高压熔炼-高压凝固方法制备了氮含量为1.1%的高氮不锈钢钢,对其进行1050℃×10 h固溶处理及不同温度(600、800、1000℃)时效处理后,通过氮含量分布检测、组织观察、能谱扫描、力学性能测试、浸泡腐蚀、电化学腐蚀等方法,研究了高氮不锈钢铸锭氮含量分布以及固溶-时效处理后该高氮不锈钢的力学性能、耐蚀性能。结果表明,试验高氮不锈钢宏观氮含量分布均匀,但微观上存在N、Cr元素的富集,针状马氏体条带上的富集可以提高材料耐蚀性,氮化铬析出可以提高材料的强度但降低其耐蚀性;800℃时效2 h后,试验钢的力学性能最好,抗拉强度为771 MPa、屈服强度为658 MPa;固溶处理后的耐蚀性最好,800℃时效2 h试验钢相比其他时效温度处理的耐蚀性更好。综合力学性能及耐蚀性能,该高氮不锈钢的最佳热处理工艺为固溶处理后再进行800℃时效处理2 h。     

唐钢降低转炉出钢温度的实践

结合唐钢第一炼钢厂的生产实际,提出了降低转炉出钢温度的具体技术措施。通过提高转炉操作水平,优化冶炼工艺;实施钢包准备系统的技术优化措施;改善连铸工艺;优化生产组织与调度系统,达到了降低转炉出钢温度的目的,并取得了显著的经济效益。