渣洗对45^#钢中夹杂物的影响

为了生产出低成本高质量的钢种,对唐钢公司采用转炉出钢渣洗工艺生产的45#钢进行了研究。结果表明：渣洗工艺能够很好的对Al2O3夹杂进行变性处理。渣洗前后、中间包及铸坯中显微夹杂物含量分别为15.308个/mm^2、8.705个/mm^2、6.563个/mm^2、4.373个/mm^2,夹杂物去除效果好;非稳态铸坯中大型夹杂物含量为100.34mg/10kg,是稳态浇铸时夹杂物含量的2.37倍;经能谱分析知非稳态铸坯大型夹杂物中含K、Na结晶器示踪元素的夹杂物占到总量的72%,表明非稳态浇铸对钢液洁净度有很大影响,浇铸过程中应注意结晶器液面波动等非稳态因素对铸坯质量的影响。     

渣洗对45#钢中夹杂物的影响

为了生产出低成本高质量的钢种,对唐钢公司采用转炉出钢渣洗工艺生产的45#钢进行了研究.结果表明:渣洗工艺能够很好的对A12O3夹杂进行变性处理.渣洗前后、中间包及铸坯中显微夹杂物含量分别为15.308个/mm2、8.705个/mm2、6.563个/mm2、4.373个/mm2,夹杂物去除效果好；非稳态铸坯中大型夹杂物含量为100.34mg/10kg,是稳态浇铸时夹杂物含量的2.37倍；经能谱分析知非稳态铸坯大型夹杂物中含K、Na结晶器示踪元素的夹杂物占到总量的72％,表明非稳态浇铸对钢液洁净度有很大影响,浇铸过程中应注意结晶器液面波动等非稳态因素对铸坯质量的影响.     

IF钢连铸坯表层夹杂物

针对国内某厂以BOF--RH--CC流程生产的IF钢连铸坯,采用氧氮化学分析、光学显微镜分析、扫描电镜分析、能谱分析和金属原位统计分布分析等多种分析方法,综合分析了夹杂物的尺寸、数量、分布以及成分等.结果表明,非稳态浇铸下铸坯二次氧化严重,大型夹杂物增多;铸坯宽度1/4位置表层夹杂物数量高于边部和中部;随着距内弧表面距离的增加,Al系夹杂物平均粒度越来越小,大于10μm的夹杂物比例也越来越小;铸坯表层夹杂物含量和粒度明显高于铸坯内部,其中距内弧6 mm处夹杂物总数最多.     

低碳钢头坯洁净度研究

采用氧氮分析、金相分析、大样电解分析、扫描电镜及能谱分析等,研究LD—Ar站—CC生产的低碳钢头坯不同浇铸长度处的洁净度变化规律,并与正常坯洁净度水平进行对比分析。结果表明,头坯中T[O]和氮含量均随着浇铸长度的增加呈明显的下降趋势;头坯中显微夹杂物数量和大型夹杂物数量随着浇铸长度的增加大体都呈减少趋势;头坯中显微夹杂物主要来源于脱氧产物和二次氧化,大型夹杂物来源于二次氧化、结晶器卷渣、中间包卷渣和钢包引流砂;与正常坯洁净度相比较,头坯洁净度在浇铸长度大于3m以后与正常坯水平相一致。     

轴承钢中TiN夹杂物的控制研究

研究了轴承钢中TiN夹杂物的形成热力学,以及钢中Ti和N的控制理论,并在某钢厂进行了GCr15轴承钢的生产实验.结果表明,在凝固过程中钢中Ti或N的含量越高,TiN夹杂物开始析出温度就越高,析出物的尺寸就越大;使用低Ti合金原料能够有效降低钢中的Ti含量;采用低Ti铁水,初炼渣中的TiO2降到1.0%以下,能有效控制钢水中的Ti含量;采用低钛合成渣过程回钛量显著减少,钢中Ti含量由原来的37×10-6下降至30×10-6;优化改进精炼工艺和大包保护浇铸可以降低钢中N含量为33×10-6;降低凝固偏析,能降低TiN夹杂析出.     

不同碱度精炼渣系对弹簧钢夹杂物的影响

大颗粒不变形夹杂物是造成弹簧钢疲劳失效的主要原因。为了优化高级别弹簧钢55SiCr中夹杂物的组成、形态与分布,采用两次LF炉进站精炼方式,并在二次精炼过程中设计了两种不同碱度的渣系,通过氧氮分析仪、电子探针等检测手段对比分析两种工艺下钢中全氧含量、夹杂物尺寸与成分。结果表明,低碱度精炼渣使弹簧钢夹杂物成分趋近于Al2O3-SiO2-CaO系统中低熔点塑性化区间,但不利于大颗粒夹杂物的控制与消除;高碱度精炼渣使夹杂物的平均尺寸更小,分布更均匀,但夹杂物中Al2O3含量偏高;高碱度精炼渣有利于钢液的深脱氧,钢的洁净度更高,但需注意连铸过程中钢液的氧化。     

津西钢铁公司H型钢大型夹杂物特性

津西钢铁公司半敞开方式浇铸的H型钢,腹板裂纹缺陷中近1/3是由夹杂物含量高引起的.研究表明:H型钢中主要有硅铝酸盐夹杂、硅钙酸盐夹杂、SiO2夹杂、CaO夹杂等.在稳态浇注条件下,铸坯中大型夹杂物质量含量为78.75mg/10kg;非稳态浇铸下的铸坯内大型非金属夹杂物的平均含量为130.09 mg/10kg,铸坯中非金属夹杂物含量较高,对进一步提高产品质量有一定限制.非稳态浇注对铸坯质量影响很大,提高操作水平、保持换包时中间包液面和结晶器液面稳定、减少卷渣及吸氧,有利于进一步减少非稳态浇注时铸坯内非金属夹杂物含量,稳定产品质量.含两种以上示踪元素的非金属夹杂物占铸坯测试数的83.3%,说明大部分非金属夹杂物来源并不单一.     

津西钢铁公司H型钢大型夹杂物特性

津西钢铁公司半敞开方式浇铸的H型钢,腹板裂纹缺陷中近1/3是由夹杂物含量高引起的。研究表明:H型钢中主要有硅铝酸盐夹杂、硅钙酸盐夹杂、SiO2夹杂、CaO夹杂等。在稳态浇注条件下,铸坯中大型夹杂物质量含量为78.75mg/10kg;非稳态浇铸下的铸坯内大型非金属夹杂物的平均含量为130.09 mg/10kg,铸坯中非金属夹杂物含量较高,对进一步提高产品质量有一定限制。非稳态浇注对铸坯质量影响很大,提高操作水平、保持换包时中间包液面和结晶器液面稳定、减少卷渣及吸氧,有利于进一步减少非稳态浇注时铸坯内非金属夹杂物含量,稳定产品质量。含两种以上示踪元素的非金属夹杂物占铸坯测试数的83.3%,说明大部分非金属夹杂物来源并不单一。     

IF钢生产过程非金属夹杂物的演变行为

在DS-LD-RH-CC工艺IF钢工业生产过程系统取样和全氧含量、氮含量、非金属夹杂物形貌和化学成分检测的基础上,结合热力学分析,研究了非金属夹杂物含量、形貌与成分的演变过程.结果表明,冶炼过程钢中全氧含量逐渐降低,但需控制钢包渣氧化性以进一步降低铸坯中全氧含量;在浇铸过程中发生明显的增氮现象,应进一步加强保护浇铸,控制浇铸过程钢水增氮;在RH精炼过程中,脱氧后主要生成团簇状单一Al2O3夹杂物,Ti合金化后生成球形Al-Ti-O和内外分层的Al-Ti-Ca-Mg-O复合夹杂物;在钢水凝固过程中,生成了内层为Ti-Al-Mn-O-S、外层为TiN和AlN的复合夹杂物.在铸坯中还存在由结晶器卷渣导致的含有K,Na成分的Ti-Al-Ca-Si-Mn-O大型复合夹杂物.     

精炼渣成分对高强度低合金钢中非金属夹杂物影响

采用渣钢平衡的实验方法研究了1600℃下不同碱度和不同Al2O3含量的强还原性精炼渣对高强度低合金钢中非金属夹杂物的影响.结果表明:渣钢反应平衡后,炉渣中CaO和SiO2的质量比为1.9～4.5、Al2O3质量分数为21%～33%,钢中夹杂物主要为球状的CaO-MgO-Al2O3-SiO2系,尺寸在5μm以下,炉渣成分对夹杂物的成分影响很大.夹杂物主要分布在SiO2含量一定的CaO-MgO-Al2O3-SiO2伪三元相图中1 400～1 500℃的低熔点区,随着炉渣碱度的提高和Al2O3含量的降低,部分夹杂物逐渐偏离低熔点区域,夹杂物的总数量逐渐减小.当渣中Al2O3质量分数为21.22%、碱度为3.27时,有大量夹杂物分布在高熔点区域,夹杂物的总数量最小.     

离心力铸造异形铸件时工艺因素对质量的影响

本文论述了采用水和石腊模拟试验方法,探索异形铸件用离心力铸造方法生产时成形过程的规律,找出了离心力铸造异形铸件时常见缺陷的成因和消除这些缺陷的工艺措施。试验结果表明,获得外形完整、内部无缩孔和气孔的致密异形铸件的条件是:(1)有足够大的作用于腊液的离心压力;(2)要使内浇道内的腊液最后凝固,形成异形铸件先凝固内浇道后凝固的格局,以利于补缩;(3)一定的铸型转速和排气孔位置的正确设计,是消除异形铸件中气孔缺陷的重要工艺措施;(4)内浇道形状、内浇口尺寸和浇注速度要与转速等工艺参数相匹配。     

湿型铸件凝固进程数值模拟

建立了湿型铸件凝固进程数学模型，提出了模拟湿型中水分汽化热吸收 的等效温度法。对湿态粘土砂型中纯铝铸件凝固进程进行了数值模拟和实测研究。结果表明，湿型中水分含量对铸件凝固进程有明显影响，铸件凝固时间 随湿型水分含量的增加而减少，壁厚为４ｃｍ的纯铝铸件在水分含量１６％的 湿型中的凝固时间仅为在２％水分含量的湿型中的一半。     

高拉速连铸低碳铝镇静钢铸坯中夹杂物

针对高拉速板坯连铸生产的低碳铝镇静钢铸坯,采用Aspex自动扫描电镜对铸坯表层夹杂物进行大面积的扫描分析,得到不同拉速下夹杂物的变化规律,并探究流场和S含量对夹杂物分布的影响。结果表明：随着拉速增大,钩状坯壳的深度和长度逐渐减小。对拉速大于2 m·min-1的铸坯,由于钩状坯壳不是很发达,铸坯表层没有发现大于200μm的夹杂物。铸坯表层尺寸介于50~200μm的夹杂物主要是由凝固坯壳所捕获,而夹杂物在凝固前沿的受力决定了夹杂物的捕获行为。随着拉速提高,凝固前沿的钢液流速增加,随着冲刷力的增加、捕获力的减少,夹杂物被捕获的数量减少。在高拉速连铸下,如果钢液中S含量较大,夹杂物受到明显的温度Marangoni力,会更容易被凝固坯壳捕获。     

Effect of mold rotation on the bifilar electroslag remelting process

A novel electroslag furnace with a rotating mold was fabricated, and the effects of mold rotational speed on the electroslag remelting process were investigated. The results showed that the chemical element distribution in ingots became uniform and that their compact density increased when the mold rotational speed was increased from 0 to 28 r/min. These results were attributed to a reasonable mold speed, which resulted in a uniform temperature in the slag pool and scattered the metal droplets randomly in the metal pool. However, an excessive rotational speed caused deterioration of the solidification structure. When the mold rotational speeds was increased from 0 to 28 r/min, the size of Al₂O₃ inclusions in the electroslag ingot decreased from 4.4 to 1.9 μm. But the excessive mold rotational speed would decrease the ability of the electroslag remelting to remove the inclusions. The remelting speed gradually increased, which resulted in reduced power consumption with increasing mold rotational speed. This effect was attributed to accelerated heat exchange between the consumable electrode and the molten slag, which resulted from mold rotation. Nevertheless, when the rotational speed reached 28 r/min, the remelting speed did not change because of limitations of metal heat conduction. Mold rotation also improved the surface quality of the ingots by promoting a uniform temperature distribution in the slag pool.     

铸钢件热裂纹的预测

本文以铸件凝固温度场数值模拟为基础，综合地计入了铸件凝固速度，补缩能力，受阻部位的收缩和铸型的柔度，热膨胀等因素，建立了铸钢件热裂预测的判据，模拟铸件的预测计算结果与实际浇注情况的对照表明，文中建立的判据及计算方法对铸钢件的热裂可进行较准确的预测。     

旋转连铸结晶器内钢液流动特性

将质量守恒方程及NavierStokes方程应用于旋转连铸结晶器内钢液流动特性研究,探查了结晶器转速、水口注流流量、水口浸入深度对流场的影响·模拟计算结果表明,随着转速、水口注流流量、水口浸入深度的变化,回流区发生移动,流场分布受水口注流流量、转速的影响较大·     

利用含水率优化玉米在转筒干燥器中的干燥工艺研究

玉米收获时通常都处于较高水分状态,含水量高,影响玉米的发芽率,导致霉变,必须将其干燥到安全水分以内才能进行储藏.为了更好地储藏玉米,利用转筒干燥工艺对玉米进行干燥处理,研究了入口风温、转筒转速、转筒倾角及滞留时间等4个因素对干燥效果的影响.并通过二次回归通用旋转组合设计,研究了干燥工艺对加工后玉米含水率的影响,得出了以上4个因素对干燥效果的回归方程,分析了各个因素单独作用时的影响及它们之间的交互作用.     

铸件变形控制的研究

通过测量Ａｌ－Ｃｕ４．５％合金矩形杆件的变形动态曲线及挠度曲线,研究了杆件变形的特点,以及杆件的尺寸因素,各种工艺条件对控制变形的影响,得到如下结果：（１）矩形杆的变形挠曲线符合方程ｙ＝ｋｘ＾２,（２）矩形杆的变形随高度增大呈先增大后减小的变化趋势;（３）提高浇注温度,铸型初始温度,减小底板的激冷能力能有效地控制变形。     

熔模铸造中某些特殊件的铸造工艺及分析

本文详细说明了熔模铸造中某些特殊件的特殊工艺；指出了特殊件易出现的缺陷；提供了科学、可靠的工艺方法。     

近液相线半连续铸造中凝固组织的多尺度模拟

建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度上的模拟耦合起来.利用外推边界条件对Al-Cu合金在近液相线半连续铸造过程的稳态温度场进行了计算;根据连续铸造特点,提出了用液/固相变区域中元胞的平均过冷度作为形核计算的基本参数,避免了铸件中心区域的多余形核问题.对Al-(3.5~10)%Cu合金、铸造速度为2.0 mm/s的液相线铸造的凝固组织进行了模拟,并且ZL201合金的模拟结果与实验吻合.计算表明:合金成分对半固态合金组织的形成有较大影响,当合金质量分数在(8~10)%时可获得晶粒大小和分布良好的合金组织.