电流对电渣重熔过程多场耦合行为和凝固参数影响的数值模拟

摘要：利用了FLUENT软件建立了电渣重熔（ESR）过程二维轴对称瞬态模型。使用有限体积法求解耦合的电磁场、动量和能量守恒方程,铸锭的凝固过程由焓 多孔介质模型处理,系统地研究了电流对电渣重熔GH984G凝固过程多场耦合行为和凝固参数的影响规律。模拟结果表明：电流由2.3kA增大为2.5kA,体系中电流密度、磁感应强度、洛伦兹力和焦耳热均增大;进而导致了熔渣流速增大,渣池和金属熔池温度增大,熔池变深;铸锭的一次和二次枝晶间距也相应增大,相对瑞利数增加,黑斑形成趋势也随之增大;计算结果与实验结果吻合较好。     

含Y2O3电渣重熔渣系对CLAM钢组织及力学性能的影响

摘 要：利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜等分析手段研究了不同含Y2O3渣系对Y-CLAM钢组织和性能的影响。结果表明：相比于70CaF2-30Y2O3渣系电渣重熔后的Y1-CLAM钢,经40CaF2-30CaO-30Y2O3渣系电渣重熔后的Y2-CLAM钢具有更高质量分数的Y,即适度提高渣系中CaO质量分数可提高Y-CLAM钢中Y元素收得率;在相同的热处理制度下,Y1-CLAM钢和Y2-CLAM钢均为回火马氏体组织;2炉实验钢晶粒尺寸、抗拉强度、屈服强度和伸长率相近,但Y2-CLAM钢室温冲击功明显高于Y1-CLAM钢;Y2-CLAM钢韧脆转变温度（DBTT）比Y1-CLAM钢降低了12℃。     

含钡合金对冷镦钢脱氧的试验研究

在250kg感应炉上对冷镦钢进行了含钡合金脱氧的试验研究。试验中钡系合金主要选取SiAlBaCa和SiAlBaCaSr及用于钙处理的SiCa、SiCaBa包芯线。选用FeSiAl作为对比脱氧剂，考察了钡系合金脱氧的全氧含量，脱氧产物的分布、尺寸和形貌，探讨了钡系合金脱氧和对夹杂物的变质作用的机理。试验中发现，含钡合金用于钢液脱氧，可获得较低的氧含量，其脱氧产物易于上浮且速度很快，钢中的夹杂物形态发生改善呈球形，而且均匀分布于钢中。     

焊丝钢新型脱氧剂的实验研究

焊丝钢中碳、硅和铝的质量分数较低,可以获得很好的拉拔性能和焊接性能,为满足生产优质焊丝钢宜采用低碳、硅和铝的质量分数的脱氧剂。采用新型脱氧剂SiCaBaMgMnAl-1号、SiCaBaMgMnAl-2号、SiCaBaMgMn以及作为对比实验的FeAlMn,以H10Mn2为实验钢种在MoSi2炉内进行脱氧实验。结果表明,SiCaBaMgMnAl-1号的脱氧效果最优,能够在较短时间内达到脱氧平衡,氧的质量分数降到较低水平,夹杂物以复合形式存在,熔点低而且易上浮排除。     

基于信息融合算法的LF炉钢水温度预测

LF炉钢水温度的控制对钢的质量和连铸操作的顺行都很重要,而LF炉钢水温度的预报是LF炉钢水温度控制的前提。针对LF炉冶炼过程中物理化学反应过程及传热过程的复杂性,以宝山钢铁股份有限公司300 tLF炉为研究对象,在分析了影响LF炉钢水温度的主要因素的基础上,应用基于BP神经网络的信息融合算法,开发了用C语言编写的预测程序,预测了LF炉的钢水温度。实验表明,此算法可以提高预测的速度和精度,预测结果为误差不大于±5℃的炉次大于90%。     

超细切割钢丝用盘条组织差异性精细表征研究

钢帘线和光伏产业用超细切割钢丝被誉为钢丝产品“皇冠上的明珠”,其对纯净度、组织均匀性要求都极为严苛，目前国产盘条与进口盘条相比在质量上还有很大的差距。因此，对国内外3组不同的切割丝用盘条的组织差异进行了全面而深入的研究。结果表明，新日铁盘条与神户制钢的盘条组织差异很小，而国产盘条与这两组相比差距主要体现在以下几个方面：1)全氧含量更高；2)盘条中夹杂物的数量最多，平均直径更大，且大尺寸的夹杂物数量比例更高；3)SiO₂-MnO-Al₂O₃系夹杂物成分主要集中在1 300℃的低熔点区，但神户和新日铁盘条中此类夹杂物的成分分布较散乱，甚至有一部分高SiO₂含量的夹杂物存在；4)三组盘条的显微组织差异很小；5)新日铁和国产盘条的硬度、强度、塑性均很接近，而神户制钢盘条的硬度、强度最低。     

电渣重熔GH984G定向凝固组织CAFE法模拟

 电渣重熔凝固组织的控制直接关系到高温合金的品质与实际生产应用。针对电渣重熔GH984G的定向凝固过程,同时考虑传热和溶质扩散,基于CAFE法与C语言结合,建立了三维电渣重熔凝固过程组织演变的CAFE模型,并对凝固过程温度场和凝固组织演变进行模拟预测。结果表明,铸锭温度场和熔池深度都是首先为较浅平状态,然后不断加深至最后稳定;在电极熔化初始,金属熔池浅平,枝晶生长方向是竖直向上,之后金属熔池不断加深,底部竖直向上的柱状晶方向变为斜向上约26°。同时在铸锭的中心线上出现了等轴晶,等轴晶形核长大后与柱状晶镶嵌生长。此外,随着电极熔速变大,渣金界面上涨速度也随之变大,且熔池深度相应变宽变深。模拟结果与试验结果基本吻合,从而验证了模型与形核参数的适用性。     

转炉出钢合成渣混冲脱硫的研究

用光学碱度和二次正规溶液模型对转炉出钢过程混冲脱硫进行了研究.通过理论计算及工业试验结果表明,在只进行钢包吹氩搅拌的情况下,合成渣加入量每吨钢为8 kg时,具有较好的脱硫效果.通过对氧化钙活度及渣氧化性的计算,验证了其对渣-钢脱硫效果的影响.