圆坯凝固末端电磁搅拌电磁场的数值模拟

以某厂圆坯凝固末端电磁搅拌器为研究对象,建立了圆坯凝固末端电磁搅拌的三维数学模型。利用有限元软件ANSYS对电磁场的分布规律进行了数值模拟,研究了不同工艺参数对磁感应强度和电磁力分布规律的影响。研究结果表明：当电流频率为8 Hz,电流强度从100 A增加到400 A时,搅拌器中心处的磁感应强度从19.5 mT提高到77.9 mT,中心横截面上切向电磁力的最大值从115 N/m3提高到1 837 N/m3。当电流强度为300 A,电流频率从4 Hz增加到12 Hz时,搅拌器中心处的磁感应强度从60.3 mT下降到55.6 mT,中心横截面上切向电磁力的最大值从550.2 N/m3提高到1 501.8 N/m3。     

钡系复合合金对钢液脱氧行为的试验研究

在实验室研究的基础上,在LF／VD精炼设备上进行了钡系合金对钢液的脱氧工业试验。试验发现采用SiAlBaCa脱氧时的全氧含量基本上在各个工位均低于采用Al和FeSiAl脱氧,其脱氧产物上浮速度要快于用Al脱氧,能够较快地使夹杂物数量达到较低的水平,且试验中夹杂物的球化作用比较明显,同时还探讨了钡系合金脱氧和对夹杂物的变质作用机理。     

LF精炼用发泡剂的发泡效果

研究了含不同碳酸盐及碳化物的LF发泡剂的发泡效果.结果表明,不同发泡剂所产生的气体量有很大差别,C和碳化物的气体发生量明显大于碳酸盐.以SiC、CaC2和碳酸盐等混合物组成的发泡剂效果更佳,其发泡高度在原始渣厚的一倍以上,持续发泡时间超过20min.     

电渣重熔高温合金渣系对冶金质量的影响

 电渣重熔渣系的组成直接关系到高温合金的冶炼质量和表面质量。分析了高温合金电渣重熔渣系选择的基本要求和组成特点,确定了高温合金电渣重熔常用渣系的基本类型。通过研究高温合金电渣重熔渣系对冶金质量的影响可知：高碱度渣系具有较好的脱硫效果;为了降低渣料中的不稳定氧化物,应在使用前对萤石进行提纯;可以采用改变渣系组元和加入铝粉的方法,从而减少铝、钛等易氧化元素的烧损;选择低熔点渣系,可有效减少和避免含钛高温合金在电渣重熔过程中易出现的锭身表面渣沟、腰带缺陷、锭身分流眼等表面缺陷。提出的高钛低铝型高温合金电渣重熔渣系配比（质量分数）为：CaF2 65%～70%、[Al2O3]12%～15%、[CaO]12%～15%、[MgO]3%～8%、[TiO2]2%～5%。高铝低钛型高温合金电渣重熔渣系配比（质量分数）为：[CaF2]60%～65%、[A12O3]15%～20%、[CaO]15%～20%、[MgO]0～5%、[TiO2]0%～2%。     

锻造工艺对航空轴承钢G13Cr4Ni4Mo4VA棒材冲击性能的影响

G13Cr4Ni4Mo4VA轴承钢（/%:0.13C,4.13Cr,3.52Ni,4.39Mo,1.19V）由6 t真空感应炉+1.3 t（Φ406 mm）真空自耗炉熔炼,并经锻造（1160℃加热,≥1140℃开锻,≥900℃终锻）生产成Φ120 mm棒材。力学性能试样经1 100℃80 min淬火（N₂气冷）,-73℃2 h冷处理,3次回火:550℃2 h空冷处理。其冲击值a_ku为27.1~39.5 J/cm²,低于标准87.5 J/cm²要求。经试验得出,由于锻造温度过高,造成δ铁素体在晶界的析出,使棒材冲击性能降低。通过锻造工艺优化,将钢锭加热温度由原1160℃降至1 110℃,避免δ铁素体的析出,棒材的平均a_ku冲击值提高至113.6 J/cm²。     

精炼渣碱度对304不锈钢夹杂物的影响

结合生产实际,采用定量金相和SEM+EDS统计分析方法,研究了硅脱氧条件下,精炼渣碱度对304奥氏体不锈钢在LF精炼、连铸过程夹杂物变化规律的影响。结果表明:钢水中主要形成球状CaO-Al2O3-SiO2类复合夹杂,适当高的精炼渣碱度有利于钢中细小夹杂物的形成。随精炼渣碱度的提高,复合夹杂物中CaO含量增加,SiO2含量减小,Al2O3含量变化不大。现场条件下,由FeSi合金带入钢中的Al形成的Al2O3对复合夹杂物的塑性变形影响较大。在精炼渣碱度分别为1.0和1.5时,铸坯复合夹杂物中Al2O3质量分数为25%左右,夹杂物的变形能力稍弱。     

430不锈钢尖晶石夹杂物控制的热力学分析

通过热力学计算,得出了硅脱氧430不锈钢熔体Fe-Mg-Al-Si-O体系MgO.Al2O3、2MgO.SiO2、3Al2O3.2SiO2和2MgO.2Al2O3.5SiO2的平衡相图,分析了控制尖晶石夹杂物形成与转变的热力学条件。结果表明:1 873 K时,当钢中Al的质量分数在1×10-6以下,钢水中基本不形成镁铝尖晶石;随钢水中溶解铝含量的逐渐降低,由尖晶石转变为2MgO.SiO2所需的溶解氧质量分数逐渐提高。当钢水中溶解镁的质量分数在2×10-6,控制钢水中w(Al)4×10-5、w(O)8×10-6时,对于抑制不锈钢尖晶石夹杂物的形成有利。     

铁水包喷吹Mg+CaO粉剂脱硫技术

分析了宝山钢铁股份有限公司采用TDS(Torpedo Car Desulphurization)、PTC(Hot Metal Pre-treatment Center)和铁水包单枪、双枪喷Mg+CaO脱硫模式的生产情况.结果表明,采用铁水包喷吹Mg+CaO脱硫在喷吹时间、脱硫效果、粉剂消耗、生产组织及经济效益等方面明显优于混铁车喷吹脱硫.脱硫时间可缩短50%以上,终点硫质量分数可达到0.001%～0.003%,粉剂总耗量仅为CaC2基粉剂耗量的50%、CaO基粉剂耗量的20%,综合成本比TDS或PTC混铁车脱硫低18%～30%.铁水罐双枪喷Mg+CaO脱硫模式的效果最好.     

电渣连铸锭表面质量的影响因素

渣皮的厚度、均匀性和力学性能是影响抽锭电渣钢锭表面质量的主要因素。薄而均匀渣皮是获得良好连铸锭表面质量的关键。文中分析了渣池电流密度分布、结晶器壁附近的热传导条件、渣成分和"高温区"温度变化等因素对渣皮厚度的影响。生产试验表明,通过控制操作温度和渣系成分获得薄而均匀的渣皮,并确保渣系具备长渣形式和适当的高温强度及塑性可得到良好表面质量的电渣连铸锭。     

铁水定硅探头的开发研制

利用塞贝克温差热电势原理研究了生铁中Ｓｉ含量与试样冷端温度，温差和温差电动势三者之间的关系，并以此为基础研制成功了具有实用意义的铁水定Ｓｉ探头及相应二次测量仪表，精度为标准偏差０．０１９７％Ｓｉ，测成率为８６．１０％，平均测量时间７３秒。