集束射流火焰燃烧特性热态实验

通过实验室建立的小型实验炉,进行集束射流加热金属冷料的热态模拟实验,分析了集束射流火焰在不同冶炼阶段的成分变化.实验研究表明:集束射流火焰形态呈现多样性特点,燃烧产物成分不断变化.在金属冷料的存在作用下,少量CO₂气体产生,O₂增加,CO下降;熔化期中,O₂逐渐升高,CO逐渐降低,CO₂体积分数一直保持在1%~2%;脱碳期与熔化期相比,O₂下降,而CO上升,CO₂稍有增加;脱碳期中,钢水中C含量逐渐降低,CO₂和O₂有所增加,而CO含量剧烈降低.集束射流火焰燃烧产物中,各成分之间关系密切,CO的含量随着O₂含量的升高而降低.在熔化期中,CO气体含量随着CO₂气体含量的增加而增加;在脱碳期,CO气体含量随着CO₂气体含量的增加而降低.     

电弧炉炼钢流程能量优化利用

对“EAF—LF—VD”炼钢流程能量优化利用进行了研究,通过开发应用电弧炉能量优化输入节能技术（包括集束氧枪供氧技术、分时段控制技术等）、电弧炉烟气余热回收利用系统装备及技术和“EAF—HGR（‘烟气余热回收’的简称）-VD”系统的能量集成控制,实现生产优特钢的“EAF—LF·VD”炼钢流程工序能耗每吨钢消耗标准煤由83．79k降低到42．43kg。     

电炉冶炼特殊钢原料铁水比优化控制研究

以山东钢铁莱芜分公司50t电炉热装铁水冶炼20CrMnTiH齿轮钢实际生产数据为研究对象,利用统计学方法研究了原料铁水比对电炉冶炼吨钢电耗、吨钢氧耗及冶炼周期的影响。发现平均每增加1%的原料铁水,吨钢电耗降低4.602kW·h,吨钢氧耗增加0.147m3。电炉冶炼周期随铁水比增大开始逐步降低;当铁水比超过39.6%之后,电炉冶炼周期则随铁水比增大而略有增加,但吨钢冶炼电耗仍继续降低。铁水比达到70%以上时,吨钢平均冶炼电耗接近零。结合基于线性规划理论的优化配料计算,结果表明,随着铁水比的增加,吨钢原料消耗、电耗以及氧耗的成本之和逐渐降低。考虑冶炼周期及生产成本的综合控制,认为电炉冶炼齿轮钢最佳铁水比应为60%左右。     

20CrMnTi渗碳齿轮钢中Ti(C,N)的粗化行为

基于第二相Ostwald熟化的相关理论,对5炉成分有细微差别的20CrMnTi渗碳齿轮钢中Ti(C,N)在930℃下的粗化规律进行了计算.结果表明,在930℃渗碳温度下分别保温1、2、4、8、16h,随着保温时间的延长,各炉钢中碳氮化钛颗粒均会发生一定程度的粗化,第二相的粗化速率系数m值越大,粗化行为越严重.在保温8h时,t时间后第二相的平均尺寸d_t变化范围为2.64~16.2nm,最大偏差在13nm左右;保温16h时,d_t变化范围为3.33~20.4nm,最大偏差约为17nm,表明Ostwald熟化作用对Ti(C,N)第二相颗粒尺寸的影响不大.对钉扎奥氏体晶界、阻止奥氏体晶粒长大起主要影响作用的是第二相颗粒的初始尺寸.     

含硫齿轮钢20CrMnTiH中硫化物对切削性能的影响

在不同切削速度(200～230 m/min)和切削深度(0.5～2 mm)下试验研究了普通20CrMnTiH齿轮钢(0.006%S)和含硫20CrMnTiH齿轮钢(0.031%S)的切削性能。结果表明,随切削速度增大,刀具的磨损增大,在200 m/min,0.031%S钢是0.006%S钢刀具的使用寿命的2.8倍;在230 m/min,0.031%S钢是0.006%S钢刀具使用寿命的2.6倍;随切削深度增加,切削力增加,但在相同切削深度下,0.031%S钢的切削力低于普通0.006%S钢;由于0.031%S钢存在≤6μm的MnS夹杂,使切屑易断,并硫化物夹杂能够包裹Al₂O₃尖晶石夹杂,减少刀具磨损,提高钢材的切削性能。     

MnCr系列齿轮钢冶炼工艺的技术进展

介绍了MnCr系列齿轮钢的性能及应用,分析了目前国内MnCr系列齿轮钢生产中存在的问题,并着重分析了莱钢生产此类钢种的效果及难点.最后提出从加强电磁搅拌、精炼钢水、控制洁净度以及成分等方面改善该钢种的冶炼工艺,以提高产品的质量.     

50t电弧炉炼钢TPC技术应用实践

对TPC(Terminal Process Control)技术在50t电弧炉上的应用与实践进行了介绍,对工艺存在的问题进行了分析并介绍了对用氧供电的控制.TPC技术的应用解决了电弧炉高铁水比例冶炼存在的水冷炉盖粘钢、冶炼周期长等工艺问题,使终点成分和温度同时命中率由67%达到91%,各项技术经济指标提升明显,供电时间每炉缩短6min,吨钢冶炼电耗降低58kW·h,电极消耗降低0.3kg,钢材的全氧含量降低.     

高效节能集成创新技术在莱钢50t电炉上的应用

根据50t电炉能量和物料平衡分析,遵循冶金原理,进行了电炉节能技术集成创新研究和应用,通过改进电炉电气设备、研究采用集束氧枪供氧技术、提高电能利用率技术、电炉高铁水比例冶炼技术、第四孔除尘余热回收利用技术等节能技术。在50t电炉主体设备不变的条件下,电炉冶炼周期缩短到44min,综合电耗、电极消耗等消耗指标大幅降低,实现了50t电炉高效节能、环境友好和清洁生产,年直接经济效益过亿元。     

50 t EAF-LF冶炼终点(TPC)和窄成分(NCC)控制技术的应用

莱钢特钢厂通过50 t EAF冶炼终点控制技术(TPC)的应用,稳定了电弧炉钢水终点成分和温度,减轻或消除了钢水过氧化,稳定合金回收率,为LF提供了符合要求的钢水。通过LF前期、中期和后期的模式化操作,实现钢水的窄成分控制(NCC),使C控制偏差±0.01％炉数达到80％,Mn、Cr控制偏差±0.02％和Si控制偏差±0.05％达91％;齿轮钢S≤0.015％、P≤0.025％、氧含量≤20×10^-6分别达到96％、97％和95％;轴承钢S≤0.005％、P≤0.020％、氧含量≤12×10^-6分别达到95％、97％和100％。     

Cr-Mn-Ti系齿轮钢添加硼元素的试验研究

 采用电弧炉冶炼→LF炉精炼→VD炉真空精炼→方坯连铸→轧机轧制工艺流程,对Cr-Mn-Ti系齿轮钢添加微量硼进行了对比试验研究。每炉钢水量50～52t,硼的质量分数在0.0008%～0.0010%范围内,铸坯规格260mm×300mm,轧制成130mm的圆钢进行对比试验。试验结果表明,保持Cr-Mn-Ti系齿轮钢主体成分基本不变或锰、铬含量适当降低的情况下,添加微量硼元素,可稳定和显著提高其淬透性。