含氮风吹氮合金化

氮在阀门钢、部分不锈钢中是重要的合金元素，在这些含氮钢的冶炼过程中利用氮气作合金剂对钢液进行合金化，可明显降低冶炼成本，是含氮钢冶炼的一项新技术。在理论分析计算含氮钢吹氮气增氮的热力学和动力学条件的基础上，试验研究了10kg感应炉内阀门钢、不锈钢、高锰钢粗钢液顶吹氮合金化的效果，结果表明：对阀门钢、不锈钢等，向钢液顶吹氮27－40min，可使钢液中氮含量增至其规格成分范围内，但要采取措施防止氮在钢液浇注、凝固等过程中逸出。     

基于多元回归模型分析影响合金元素收得率主要因素

该文针对国内炼钢厂难以实现合金配料的自动优化和成本配置问题,运用多元回归分析判断钢产品C、Mn元素收得率的影响因素主要是转炉终点元素和合金加料量。对钢产品的数据按照钢号不同进行筛选分类后,根据钢水中合金的元素收得率,分别计算出元素C、Mn的收得率,其中C元素历史收得率为0.90,Mn元素的历史收得率为0.93。     

转炉冶炼静态控制模型

以物料平衡和热平衡为理论基础,构建了转炉冶炼静态控制模型.根据原料条件和冶炼钢种进行转炉优化配料计算,利用氧步控制转炉的造渣过程,实现了钢液平稳升温、降低钢液喷溅事故、提高钢液收得率等目的.同时,通过优化出钢过程中合金的使用效率,节约了转炉冶炼成本.     

利用优化配料软件优化半钢炼钢造渣工艺

在半钢炼钢过程中,由于半钢中硅、锰等元素含量极低,进入渣中的SiO2、MnO较少,生成的渣系是典型的CaO-FeO体系,导致炉渣熔点高,成渣困难.虽然加入了铁矾土等利于造渣、化渣的原材料,但是因半钢成分波动大,各种造渣原材料加入量难以准确控制,导致造渣料消耗高.优化配料软件可以根据半钢成分、造渣材料成分等冶炼数据,快速进行优化配料计算,优化半钢炼钢炉料结构,从而改善渣的冶金性能,降低造渣料消耗,降低半钢炼钢成本.     

Fe-∑M-C多元合金奥氏体中碳活度的估算

本文证明了在三元以上的合金钢中,当奥氏体与碳化物相平衡时,合金元素对奥氏体中碳活度的影响具有叠加性质。根据M.Hillert模型推导了在这种条件下多元合金钢奥氏体中的碳活度的关系式,认为合金元素、铁在碳化物-奥氏体间的分配系数是很重要的。据此可以计算合金奥氏体中的碳活度,根据上述方法求出的碳活度,预测了实用合金钢内氧化型渗碳时所需要的碳势,预测值与实验结果符合较好。     

钢的成分回火温度与硬度间的多元回归模型

在充分研究了强碳化物形成元素对合金钢回火转变的影响机理和规律基础之上,利用计算机对强碳化物形成元素,回火温度(400℃～77℃)与钢间的关系进行了多元回归分析.所建立的多元回归方法具有很高的显著性(α=0.01),可依据合金元素的种类、含量及回火温度较精确地预测钢的硬度,并为合金成分的设计和回火工艺的制订提供了理论指导.     

基于灰色关联法对转炉合金成分优化的研究

钢铁企业提高竞争力的关键是合理配比转炉合金成分。本文首先运用灰色关联法分析了国内低碳钢HRB400B在转炉过程中的各种指标与元素收得率的关联度,明确显示了各个指标对于元素收得率的影响。而后将影响元素收得率的主要合金指标与元素收得率的线性关系进行拟合,得到线性关系式,利用约束条件和Lingo软件得出成本最低情况下的各项重要合金的投入量,以及具体的合金配料方案。     

钢铁厂含铁尘泥合理利用途径的研究

概略介绍生泥综合利用的研究结果。含铁尘泥合理利用途径主要取决于尘泥的物化性质。对于铁品位低,Zn,Pb等有害杂质含量不高的含碳尘泥,造成小球加入烧结配料的小球烧结法是一条经济有效的途径。含Zn,Pb等有害元素较高的尘泥,生产高炉用还原球团是一条较彻底的尘泥利用途径。对于高铁品位尘泥可用于生产高金属化率直接还原铁(DRI)作为废钢代用品,这不仅可有效回收高品位尘泥,同时可缓解废钢短缺,是一经济效益较高的途径。     

电弧炉炼钢废钢预热规律数值模拟研究

为了充分利用电弧炉烟气余热预热废钢,以计算流体力学软件Fluent为平台,建立废钢预热过程三维非稳态随机分布局部模型,采用数值模拟方法探究了不同种类废钢预热温度分布规律。模拟结果表明：废钢预热温度随预热时间的增加明显升高,且废钢厚度显著影响预热温度,相同预热条件下,轻薄型废钢的平均温度在1 600 K左右,中型废钢在1 000 K左右,重型废钢在700 K左右;增大比表面积能够在一定程度上提高各类型废钢的预热温度,考虑到废钢在预热过程熔化对出钢质量的影响,底层废钢比表面积控制在1.5 m²/m³以下,重型废钢比表面积控制在0.25 m²/m³以上;高温烟气会优先通过空隙率大、通畅性好的区域,密集堆积的板状废钢会阻碍烟气流动,导致该区域预热温度降低。因此,在生产中可相对减少重型废钢的配料比例,多采用中型废钢。研究结果可为使用废钢预热技术的厂家提供预热分析数据,为改进电弧炉炼钢预热工艺、实现工业废钢的高效冶炼提供一定的理论依据。     

基于BP神经网络对脱氧合金冶炼中元素收得率的预测

为了准确地预测炼钢生产中脱氧合金化过程中元素收得率,本研究基于BP与RBF神经网络模型对脱氧合金冶炼中元素收得率预测精度进行对比分析。结果表明:(1)根据预测结果精度确定脱氧合金冶炼中元素收得率预测使用BP神经网络模型;(2)基于BP神经网络模型对脱氧合金冶炼中C、Mn两种元素收得率进行预测分析得出:C元素收得率预测区间为[0.894 9,0.901 2]、 Mn元素收得率预测区间为[0.904 5,0.919 5]。基于BP神经网络模型能够较为准确地预测脱氧合金冶炼中元素收得率区间,从而控制合金用量,达到降低炼钢成本的目的。     

高耐磨合金钢W1研制

论述合金元素C、W、Cr、V、RE在钢中的作用及高耐磨合金钢W1成分的选择。介绍了四因素三水平正交设计法进行W1钢的冶炼、锻造和热处理工艺。稳定条件试验取得了良好的效果。推荐的W1化学成分为CⅡWⅢCrⅠVⅡ,其洛氏硬度HRC达到62.48，冲击韧性αk达到22.85J/cm^2。与M2高速工具钢相比，HRC高一些，αk稍低一些，但合金元素含量仅为M2钢的40%左右，生产成本低，经济效益十分显著。     

优化配料降低转炉冶炼过程原料消耗

采用优化配料系统软件、依据转炉冶炼过程中使用的各种原材料的成分及冶炼钢种要求,对转炉加入的各种原材料进行实时计算,优化配料,提高转炉生产过程中富余热量的利用率,节约原料消耗,降低炼钢成本.     

铜冶炼烟尘金属分离及资源回收研究进展

以铜冶炼烟尘为研究对象,分析其理化及矿物学性质,对比铜冶炼烟尘金属分离与回收方法,包括碳热还原法、硫酸浸出法、碱性浸出法和湿法-火法联合工艺,总结各方法的原理、典型工艺、现状和存在问题,阐述非常规冶金方法在铜冶炼烟尘金属分离中的应用,展望铜冶炼烟尘资源回收的发展方向。研究结果表明：铜冶炼烟尘中砷、铜、锌含量受冶炼工艺、原矿品质的影响,不同元素赋存形态存在差异。碳热还原法可以通过金属砷酸盐和氧化物分解的方式释放砷,从而实现砷与其他有价金属的分离;硫酸浸出法可以高效浸提铜冶炼烟尘中的金属,实现多元素的回收;碱性浸出法可选择性浸提砷;湿法-火法联合工艺结合了火法工艺选择性分离砷和湿法工艺高效提取金属的优点,对于复杂高砷铜冶炼烟尘处理具有优势。铜冶炼烟尘兼具资源属性和环境风险,实现清洁生产及多金属资源化利用仍是关键,砷的无害化处置与锌、铜、铅等有价金属的高效协同回收工艺及分离机制、全过程物质流与环境效应是铜冶炼烟尘资源回收的发展方向。     

高硅铸铁的组织及其耐蚀性的研究

高硅耐酸铸铁是含Si14—18%的Fe-Si-C合金,由于它具有耐蚀性能优良和价格低廉等特点,所以成为耐蚀合金领域中广泛使用的重要材料。但是,高硅铸铁对于高于室温的盐酸是不耐蚀的。本研究工作即是针对36%HCl,50℃温度的苛刻介质条件,研制一种抗热盐酸的含Mo高硅铸铁,同时,研究热处理和合金元素Mo,Cr等对于高硅耐蚀铸铁的组织与耐蚀性能的影响。 一、高硅铸铁的冶炼与铸造 试验用高硅铸铁是在容量为10kg小型中频感应电炉中冶炼。原材料有高硅铁合料(含(Si13.20%),Fe-Si(含Si75%),Mn-Fe(含Mn96%),Mo-Fe(含Mo60%)等。料块大小均匀。炉料保…     

中频炉在酒钢不锈钢初炼钢水中的调配应用

目前在不锈钢初炼钢水中，仅靠常规挖潜手段来降低成本的空间已十分有限，传统电弧炉在熔化废钢时存在温度高、渣量大的问题，导致镍、铬等合金元素在电弧炉冶炼环节烧损量相对较大,中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在废钢内产生，故其加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少，根据现场数据分析，中频炉熔化高镍、高铬合金工艺可实现综合收得率提高1%和4%。结合酒钢实际，本研究从工艺流程、工艺设备的制定与选用等方面探讨了中频炉在酒钢不锈钢初炼钢水中的应用。     

基于因子分析对合金元素收得率的影响因素研究

为了在控制成本的前提下保证成品钢质量,钢铁企业将合金元素收得率的控制作为脱氧合金化工艺的一项关键内容。对钢水脱氧合金化工艺中合金元素收得率的影响因素进行研究,首先根据历史真实数据,按钢种和转炉终点温度分类计算C、Mn元素收得率;其次采用因子分析方法,对C、Mn两种元素分别选取13个可能的影响因素,利用SPSS软件建立C、Mn两种元素收得率影响因素的因子分析模型,分别得到5个和4个因子,并根据相关化学原理,对各因子进行解释;最后得出结论:钢水脱氧合金化工艺中合金元素收得率的影响因素主要为加入物质的脱氧能力、加入物质中对应元素的含量、合金添加剂的量和外部条件。     

钨铁的试炼

钨铁是冶炼高速工具钢、含钨冲模钢等各种合金钢的主要原料.我国是蕴藏和开采钨砂最多的国家;但在抗战以前尚无自产的钨铁,而且有关冶炼钨铁若干关键性问题的具体资料,在各国的科技文献中也极其缺乏.作者在抗战时期非常困难的生产条件下,首次在国内进行了多次的试炼和改进,总结这一系列实验的经验,对于钨铁生产实践,得到以下的若干结论,并作出若干相应的建议:在冶炼设备方面:对于间歇性生产的钨铁冶炼,主张采用能量在500～1,000千伏安的两相电炉,炉衬以纯净的炭质为最佳,并应装置吸尘设备和采用适当的电压.对于炉渣的选择,提出了参考炼铁炉炉渣成分进行冶炼的建议;并认为应使用炉前分析、严格地控制炉渣的组成和冶炼每批炉料的终点.总结了各种进料操作方法的优缺点,指出采用这些方法的适宜条件.本文探讨了控制钨铁中炭、锰、硫各项成分的具体措施,为了降低硫的含量和保证高度的钨回收率,从生产实践中得出了以食盐代替苏打,并尽量减少萤石的配料部分以粘土代替的初步结论.同时,指出在冶炼前应将原料加以严格的分类和选洗,以保证成品质量的提高.对鉴定成品质量的具体方法作出介绍,并对钨铁的成分规范提出了建议.此外,指出了降低钨铁冶炼成本的主要方向;建议深入地实验和研究炉渣炉尘的处理和利用.本文资料可提供从事冶炼钨铁合金工作者的参考、和有助于今后的正规生产工作.一、前言二、钨铁冶炼技术发展的简述三、冶炼方法概论四、钨铁的试炼五、技术研讨六、结论七、参考文献     

合金钢γ→α转变温度的计算

采用Ｗagner的热力学模型，设计了计算程序，计算含Ｍn,Si,Ni,Cr,Mo,Cu,V,Nb,W,Co等１０种合金元素（合金含量＜７％）的多元系低合金钢的奥氏体－铁素体平衡及仲平衡温度，用该程序计算了多元系统合金钢的奥氏体－铁素体平衡温度，计算结果和实际,测量值符合得很好。     

Ni3Al中择优替位的第一原理势研究

从第一原理结合能曲线反演得到同种及异种原子间相互作用势,并以此对Ni3Al中合金元素的择优替位行为进行了系统地研究.考虑长程作用,并利用对多个弛豫样本求平均的方法,对不同含量合金下的择优替位行为进行了定量计算.以不同组态下结合能的相对大小作为合金元素选择性替位的判据,计算结果与实验符合良好.对实验上尚不存在的一些合金元素的替位行为及表面、界面上部分元素的择优替位行为给出了理论预言.     

钛铁合金所含杂质对Ti-IF钢洁净度的影响

通过氧氮分析、SEM和EDS对Ti-IF钢冶炼过程不同阶段钢液及铸坯进行分析,研究钛铁合金所含杂质对Ti-IF钢洁净度的影响。结果表明,Ti-IF钢冶炼过程添加FeTi70时,RH出站处钢液中的平均氮含量较添加FeTi30时增加值为8.86×10-6,铸坯平均氮含量较添加FeTi30时增加值为10.83×10-6,这是由于所用FeTi70合金中T(O)、N含量较高,这些在RH冶炼过程中较难去除的O、N元素形成尺寸不同的含氧夹杂,其结果降低了Ti-IF钢洁净度。