基于氧化物冶金的微合金化研究

介绍了国内外氧化物冶金技术的进展情况;分析了微合金体系中各元素的协同及交互作用以及夹杂物、第二相粒子析出、演变对钢的相变、组织结构和性能的影响规律;阐述了冶炼、凝固过程中“有益”夹杂物析出的热力学、动力学研究现状,分析了夹杂物性质、尺寸、分布等对诱发晶内铁素体形核的影响;综述了热加工和焊接过程对组织演化、晶粒细化、晶内铁素体优先析出及提高母材钢和焊接热影响区强韧性机制。总结了氧化物冶金研究工作进展及存在的问题,结合课题组研究的成果,提出了基于氧化物冶金的微合金化思想并比较了其与传统微合金化的异同;展望了基于氧化物冶金的微合金化理论方面需要进一步开展的研究工作。      

Nb微合金化汽车用TWIP钢的研究进展

汽车是日常生活中主要交通工具之一,其用钢质量的优劣直接关系到汽车本身及乘坐人员的安全,因此研发高性能汽车用钢至关重要。微合金化是有效改善汽车用钢性能的手段之一,微合金元素铌可细化晶粒,提高材料的强韧性及氢致延迟断裂性能,备受研究者的青睐。总结了微合金元素铌对汽车用TWIP钢组织的影响,综述了铌对汽车TWIP钢力学性能、耐磨性能及抗氢致延迟断裂性能等的作用及相应机制,并提出了现阶段铌微合金化汽车用TWIP钢研究过程中存在的问题,为后续低成本、高效地发挥铌元素在高强度汽车钢中的应用提供参考依据。     

薄板坯连铸保护渣冶金性能实验研究

对5种薄板坯连铸保护渣化学成分、熔化温度、熔化速度、结晶温度和矿物组成进行了试验研究和理论分析，结果表明现行薄板坯连铸保护渣熔化温度为1057～1131℃，熔化速度为19．3～61．1s，结晶温度为1058～1142℃，凝固渣样的矿物组成以硅灰石和少量黄长石为主，且随着碱度的提高，渣样的玻璃化率急剧降低。综合各种性能和工艺要求，渣A除熔化速度需要调整外，其它性能均较适于薄板坯连铸需要。     

结晶器/铸坯气隙内渣膜润滑行为的数学模拟

建立了连铸保护渣润滑行为的数学模型,对不同连铸工艺参数对结晶器内铸坯摩擦力的影响进行了预测和讨论.结果表明,对于一给定的保护渣,存在一个最佳拉坯速度,低于或高于这一速度都会使摩擦力增大;增大结晶器振动的振幅、频率和结晶器倒锥度,铸坯所受到的摩擦力增大.     

钢铁企业吨钢能耗状况自诊系统

介绍了一种基于e p思想的企业能耗状况自诊系统的构建及其在唐钢和宣钢的应用实例。该系统是在对钢铁联合企业含铁物流进行全面调查基础上 ,运用系统节能理论 ,以典型全流程钢铁企业为样本 ,经过定量分析物流对钢铁企业能耗的影响 ,而开发建立的一种实用软件。该系统适合各类型钢铁企业应用 ,企业利用该系统对自身吨钢能耗状况进行诊断 ,自诊系统的结论分析对企业节能工作具有明确的指导意义     

超低碳钢连铸保护渣性能的检验分析

通过应用半球法熔点-熔速分析、旋转法粘度测定及单丝法结晶性能测定等方法,对钢浇注过程中选用的超低碳钢保护渣进行了分析。结果表明,超低碳钢保护渣主要成分为35.88%CaO、36.96%SiO_2、6.01%F~-、4.32%Na_2O、3.70%MgO。超低碳钢保护渣熔化温度为1 169℃,结晶温度为1 019℃,粘度为0.33 Pa·s,在拉速为1.5 m/min时试验保护渣的消耗量为0.34 kg/t。     

漏斗形结晶器液面流场物理试验与数值模拟分析

当FTSC薄板坯连铸机生产拉速提高到4～6 m/min时,浸入式水口通钢量增加,结晶器内流场扰动加剧,卷渣率提高,对生产顺行及铸坯质量都将产生重大影响。因此,为了解结晶器液面流场,根据实际生产情况,制作了1∶1的结晶器水物理模型,并通过Fluent软件对结晶器液面流场进行了数值模拟,研究了水口浸入深度及拉速对液面流场的影响。结果表明,在水模型物理试验中,水口浸入深度恒定为130 mm时,拉速在4～6 m/min范围内,结晶器表面流速随着拉速的提高而增大,其最大值范围为0.401～0.693 m/s;在6 m/min恒定拉速下,水口浸入深度在130～190 mm范围内,结晶器表面流速随着水口浸入深度的增加而减小,其最大值范围为0.503～0.690 m/s。在数值模拟中,水口浸入深度恒定为130 mm时,拉速在4～6 m/min范围内,结晶器表面流速随着拉速的提高而增大,其最大值范围为0.50～0.75 m/s;在6 m/min恒定拉速下,水口浸入深度在130～190 mm范围内,结晶器表面流速随着水口深入深度的增加而减小,其最大值范围为0.65～0.75 m/s。结晶器表面流速随着距水口中心距离的增大有先增加后减小的规律。     

诱发IAF夹杂物与原晶粒的尺寸匹配关系

 对于氧化物冶金船板钢而言,细小弥散分布的夹杂物会对其原始晶粒产生钉扎和诱发晶内铁素体的双重作用,且研究发现诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸与原始奥氏体晶粒尺寸存在一定的匹配关系。围绕上述问题进行了系统的分析研究和数据统计,结果表明,不同晶粒尺寸下,诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸与原奥氏体晶粒度间存在近似线性关系,且随着奥氏体晶粒度的增大,诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸则相应减小。     

影响加磷高强超低碳钢可浇性的因素研究

加磷高强超低碳钢具有IF钢特性,特点是添加一定含量的P、Mn、Nb等合金元素以达到固溶强化的目的,提高钢种强度而又不影响钢种塑性,但高磷钢水易引起水口絮瘤堵塞。通过研究钢中氧化物夹杂(Al_2O_3为主)的生成与去除这一直接关键影响因素,分析内在机理,进行相关的理论研究和生产试验,通过工艺流程的优化、转炉终点高温高磷成分控制、RH精炼微合金化工艺优化及全流程时间匹配,减少了钢中夹杂物的生成、促进了夹杂物的聚集上浮去除等,改善钢水可浇性。RH出站钢水平均T.O质量分数25×10~(-6),连铸中包钢水平均T.O质量分数19×10~(-6),最终解决加磷高强超低碳钢可浇性问题,实现100 t LD→RH→CC工艺流程的大批量稳定生产,单支水口稳定5炉连浇。     

LF精炼渣脱硫的理论与工业试验研究

对超低硫钢生产过程中LF精炼渣脱硫进行了理论分析与工业试验,结果表明:优化精炼渣成分,提高光学碱度,强化钢水及炉渣脱氧,选择合适的渣量是提高脱硫效率的有效手段;武钢管线钢生产中LF平均脱硫率为55%;CaO-SiO2-Al2O3-MgO(5%)渣系等硫分配比曲线图可指导生产选择合适的炉渣成分.