单流不对称中间包上下挡墙配合控流优化设计

以相似原理为基础,采用1∶2的水模型,研究了150 mm×1 268 mm板坯连铸单流不对称中间包内钢液的流动特征,通过对不同上下挡墙组合方式的研究,得出最优的组合方式,并与原型中间包的组合方式进行流场效果对比。结果表明,原型中间包控流装置的组合存在一些问题,通过正交试验得到上下挡墙的最优组合方案,优化后中间包的平均停留时间较原型提高了53.8%,包内的滞止时间较原型增加了13.75%,死区比例由41.20%降低至9.56%,活塞区比例增加11.33%,并且包内钢液的流动状态得到较大改善。     

KR脱硫渣矿物学特征及渣中硫行为

为提高KR脱硫渣的资源化利用水平,利用XRF、XRD、SEM+EDS对某厂KR脱硫渣的矿物学特征进行研究,并用热力学软件FactSage对渣中硫的赋存形式及析出规律进行研究。结果表明,采用石灰系脱硫剂的KR脱硫渣,渣中的主要矿物相为钙铝硅酸盐相、硅酸钙相以及尖晶石相。钙铝硅酸盐相为连续延伸的无定形状,表面光滑平坦,无孔隙和裂纹;硅酸钙相为无规则形状,且表面较为粗糙,有较多的孔隙和裂纹;尖晶石相尺寸大小不一,形状多呈不规则多边板形,少量? 欢ㄐ巫础５蔽露雀哂?220℃时,试验KR脱硫渣中的硫会以SO2的形式存在,CaS约在1220℃时开始析出,CaSO4在1160℃时开始析出,约在1100℃时,CaS和CaSO4的析出量不再随温度的降低而变化,且最终渣中析出CaSO4的较CaS高。     

转炉钢渣的物相及其冷却析出研究

利用X射线荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜和能谱分析仪对转炉钢渣的物相组成及其形貌特征进行研究,并用热力学软件FactSage对钢渣冷却过程中各物相的析出情况进行模拟.结果表明,转炉钢渣中的主要物相为硅酸钙相、铁酸钙相以及RO 相,此外还有少量的游离氧化钙（f-CaO）等物相.从物相的形貌特征上来看,硅酸钙相多呈圆形或椭圆形,尺寸为10-20μm;铁酸钙相以延伸的状态分布在硅酸钙相和RO 相之间,无规则形状;RO 相为连续延伸的无定形状,尺寸大小不一;游离氧化钙呈堆积状态,无规则形状,尺寸在30-50μm 之间,且表面较为粗糙.转炉钢渣在缓慢冷却的过程中,最终会析出γ-Ca2SiO4、Ca2Fe2O5、（MnO）（Fe2O3）以及少量的MgO 等物相,且各物相的析出温度分别为175、1325、425、1550℃.     

顶渣对帘线钢中夹杂物塑性化的控制

以某钢厂生产的帘线钢铸坯试样为原料,使用硅钼棒炉对其进行顶渣熔炼实验,研究顶渣成分对CaO-Al2O3-SiO2 类夹杂物塑性化的影响。结果表明, 在顶渣碱度为0.8～1.2时,随着顶渣中Al2O3 质量分数的增加夹杂物中的Al2O3 质量分数也随之增加。当顶渣中Al2O3质量分数低于10%时,CaO-Al2O3-SiO2 类夹杂物的成分在塑性区范围,对应的此时钢液中的w［Al］s低于8×10-6。通过控制顶渣的成分可以把CaO-Al2O3-SiO2 类夹杂物的成分控制在塑性区内。     

硬线钢用盘条中夹杂物的调查

通过采用扫描电镜对国内外4个钢厂硬线钢用盘条中的非金属氧化物夹杂的类型、形貌、尺寸和数量以及成分分析可知,国内外各厂家的钢帘线盘条中夹杂物的类型主要是CaO- SiO2- Al2O3- MgO- MnO,国外厂家较国内厂家盘条中非金属夹杂物的Al2O3质量分数低,SiO2质量分数高。且国外两厂中的夹杂物变形性能好,呈长条状,长宽比都大于3。应尽量减少单位面积的非金属夹杂物数量和尺寸,如先进的国外甲、乙两厂夹杂物数量的控制水平为0.111~0.154个/mm2,尺寸较小的夹杂物（小于3μm）的夹杂物数量相对国内厂家偏少。国外厂家的wT［O］和wN都控制在0.0035%以内。国外厂家控制水平相对较高,wT［O］和wN分别为0.0021%左右和0.0025%左右。     

精炼渣和氧含量对钢帘线盘条夹杂物和断丝指数的影响

试验研究了钢厂BOF-LF-CC-高速线材轧制流程LF二元精炼渣60CaO-40SiO₂、[O]27×10^-6,和三元精炼渣47.5~50.2CaO-41.8~45.7SiO₂-5~8 Al₂O₃、[O]12×10^-6~14×10^-6 对φ5.5 mm盘条中夹杂物种类、形貌、尺寸和数量的影响以及拉丝合股过程断丝指数的影响。结果表明,[O]较高、采用二元渣系精炼的盘条中夹杂物尺寸一般存7μm以上数量较多,Al₂O₃含量较高,且集中在盘条表面深度1 mm以内,断丝指数为2.5; [O]较低,采用三元渣系精炼的盘条中夹杂物SiO₂含量较高,Al₂O₃含量较低,大部分夹杂物尺寸为~5μm,盘条表面没有较大尺寸的夹杂物,断丝指数为1.0~1.5,所以F采用含5%Al₂O₃的三元渣精炼,控制[O]≤15×10^-6,降低钢中夹杂物数量和尺寸可显著改善钢帘线的拉拔性能。      

顶渣成分对夹杂物塑性化的影响

首先采用Fact Sage热力学软件对Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)系夹杂物的塑性化控制进行了讨论,并进行了顶渣成分对夹杂物成分影响的实验室和工业试验研究。研究表明:在Ca O-Al2O3-Si O2-Mg O(10%)相图中,当w(Ca O)=8%~48%,w(Si O2)=35%~75%,w(Al2O3)=0~32%时,夹杂物处于塑性区域。随着顶渣中Al2O3含量的升高,帘线钢夹杂物中的Al2O3含量也随之升高,且夹杂物的分布也随顶渣中w(Al2O3)的升高而变得分散。综合实验室试验研究和工业试验生产结果,通过调节顶渣的成分,将顶渣碱度控制在0.7~0.9,w(Al2O3)=2%~5%时,可控制钢中非金属夹杂物的塑性化,断丝率降低了30%,达到了提高盘条质量的目的。     

LD-LF-CC工艺生产LX72A钢的夹杂物演变规律研究

通过热力学计算及转炉、LF炉、中间包、铸坯、线材的系统取样与电镜等检测,对LD-LF-CC工艺生产的LX72A钢中夹杂物在各工序的种类、数量进行研究,并对T[O]、N含量随工序的变化情况进行检测。结果表明:随工艺的进行,夹杂物在转炉终点以Al2O3-Si O2-Mn O系为主,LF精炼后,夹杂物转变成熔点较低、易于上浮的球形Al2O3-Si O2-Ca O-Mg O系夹杂,线材中夹杂物演变为Al2O3-Si O2-Ca O-Mg O系。中间包和铸坯中夹杂物急剧减少,说明调碱度对夹杂物的变性有很好的作用。线材中wT[O]=25×10-6,w[N]=40×10-6,符合帘线钢生产要求。     

LF精炼渣的物相及其冷却过程研究

利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪对某厂260 t LF精炼渣的物相组成及其形貌特征进行研究,并用热力学软件FactSage对其冷却过程中物相的析出情况进行研究。结果表明:LF精炼渣的主要物相组成为钙铝相和钙硅相,还含有少量的Ca(OH)2和MgO。钙铝相根据是否含硫而呈现出不同的显微形貌特征;钙硅相则多呈圆形或不规则椭圆形,且物相表面为颗粒堆积状态;而MgO相为无定形状,多分布在钙硅相周围。LF精炼渣在缓慢冷却的过程中,最终会析出固溶有MgO的钙铝酸盐相(Ca3MgAl4O10)、CaO、少量的Ca2(Al,Fe)2O5以及γ-C2S等物相,且各物相的析出温度分别为1 280,1 100,1 100,850℃。