双工位保护气氛熔速控制电渣重熔炉的开发

在对电渣重熔理论、工艺技术和设备等方面的多年研究基础上,为适应高端材料的发展需求,开发了保护气氛熔速控制电渣重熔炉.本设备为单炉头、双工位、龙门框架式结构,可以满足低气体含量及含有高易氧化元素的材料的生产,为我国高端材料的生产提供了必要的手段.     

合金元素在fcc-Fe/NbX(X=C,N)界面的偏析及影响

基于密度泛函理论(DFT)第一性原理方法,研究了Si、Ni、Mn、Cr、Mo在fcc-Fe/NbX (X=C, N)界面的偏析行为,并分析了合金元素偏析对界面体系的影响。结果表明,fcc-Fe/NbN界面结合强度相较于fcc-Fe/NbC界面结合强度略有提升;Si稳定存在于Fe基体中,Ni、Mn在界面有轻微偏析倾向,Cr、Mo在界面和NbX (X=C,N)内均存在偏析,其中,Mo向界面偏析倾向更大;Cr、Mo偏析在fcc-Fe/NbC界面一定程度上降低了界面的结合能力,但体系稳定性有所提升,Cr、Mo偏析在fcc-Fe/NbN界面一定程度上提高了界面的结合能力,但Mo使得体系稳定性下降。     

合金元素在NbC/fcc-Fe界面的偏析行为和硼的影响

基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法,研究了Si、Ni、Mn、Cr、Mo在NbC/fcc-Fe界面的偏析行为,以及B对合金元素界面偏析行为的影响。结果表明,Cr和Mo可以稳定存在于界面和NbC中; Mo 更倾向于在界面和 NbC 中偏析; Ni和Mn在界面上有轻微的偏析倾向。另外,Mo 容易偏析到 NbC 中形成复合碳化物。当Mo/Nb含量比小于2/3时,(Nb, Mo)C复合碳化物更稳定,结合能更大,这应该与Mo和C、Fe之间的强电子相互作用有关。当 B 掺杂到界面时, Mo 和 Cr 向界面偏析的趋势被抑制。特别是B抑制了界面处Mo的偏析,从而提高了材料的耐蚀性。此外,B可使Ni、Mn趋于均匀分布在基体中。     

具有发展潜力的电渣冶金技术

为了提高铸锭质量,降低生产成本,电渣冶金涌现出许多新的技术,介绍了几种具有发展潜力的国内外电渣冶金新技术,包括弧渣重熔、洁净钢形核铸造、单极电渣快速重熔、双极电渣连铸、旋转电极重熔技术和液态金属电渣冶金技术。     

电弧炉智能炼钢的研究进展

电弧炉炼钢因具备消纳城市废钢和低碳环保的优势而备受关注,随着人工智能、大数据技术在钢铁工业的应用和发展,以及电弧炉绿色、高效生产的需要,智能炼钢成为电弧炉未来发展的主要趋势。围绕近年来电弧炉智能炼钢核心技术,对电弧炉电气控制、温度控制、成分控制以及配料优化4个方面的研究进展进行了综述。目前,电弧炉智能炼钢研究已经取得了一定的进展,实现了电极自动调节、电能质量智能预测、电能消耗智能预测、温度和成分自动预测、泡沫渣自动控制、废钢自动评级、配料和成本优化等技术,但仍存在控制精度较低、预测模型的鲁棒性较差等缺点。而随着生产数据的不断积累以及智能制造车间精益生产需求的提高,未来电弧炉炼钢将向生产全流程数字化监控、全自动设备控制、高精度智能预测和控制、精细化生产管控和优化等方面发展。同时,还需要进一步耦合各个环节的智能技术,提高智能炼钢技术在不同电弧炉上的适配性,降低其在生产现场的实施难度和成本,实现电弧炉生产全流程的智能控制,从而提高生产安全性、减少废气废物排放、提高生产效率、降低生产成本,实现可持续发展。     

直流钢包炉中空电极喷吹Ar-H2混合气体对钢水温度的影响

在100kg多功能直流钢包炉（DC-LF）上,通过LF中空石墨电极喷吹At-H2混合气体进行了精炼低碳钢的实验研究。实验结果表明,与实心电极冶炼相比,通过LF中空石墨电极喷吹时和Ar-H2气体后,熔池的升温速率明显加快。随着Ar-H2混合气体中H2体积分数的增加,体系粒子数密度增大,升温速率增大。喷吹妒（Ar）=80％和妒（H2）=20％的混合气体的平均升温速率最大,是采用实心电极冶炼时平均升温速率的6．92倍。通过LF中空石墨电极喷吹舡或Ar-H2混合气体时,电弧电流不变,电压降低。     

LF精炼过程电极消耗模型

 利用抚钢60 t LF炉的生产条件和生产数据,考虑电极侧面消耗和端部消耗两部分内容,建立了LF精炼过程电极消耗模型。通过模型分析了抚钢现行工艺条件下的电极消耗水平。同时讨论了降低电极消耗应采取的措施和建议。     

大型板坯电渣炉的工艺特点和发展

通常大型板坯电渣炉钢锭断面尺寸（mm）为：（400～950）×（800～3200）,锭重5～70t。文中分析了大型板坯电渣重熔炉炉型和钢中氢含量、铸锭偏析、表面质量控制等工艺特点。目前大型板坯电渣重熔炉供电方式以单相双极串联为主,其主要特点为操作简单可靠,感抗损失小,用电效率高,钢水过热度小,结晶质量好。     

电渣重熔大型冷轧辊用钢的工艺研究

电渣重熔（ESR）钢所生产的冷轧辊能显著改善冷轧辊质量,提高轧辊使用性能。通过对电渣重熔工艺的系统研究,在国产10 t大型电渣重熔炉上开发了以递减功率模型为核心的钢锭结晶质量控制、渣皮厚度控制和防止增氢等先进工艺技术。采用该技术的重熔电耗为1400 （kW·h）/t,所生产的产品质量稳定,各项性能指标达到比国家标准更为严格的企业内控标准,得到用户好评。     

超纯铁素体不锈钢的开发与应用现状

介绍了合金元素对超纯铁素体不锈钢性能的影响,阐明了超纯铁素体不锈钢的冶炼工艺、应用范围及其研究开发现状。