高炉铁水直接生产球铁铸件的试验与分析

本文论证了高炉铁水直接用于生产球铁铸件的可行性,对于运用中遇到的石墨漂浮问题进行了探讨,并提出了相应的克服方法。还分析了高炉球铁的性能特点,并推荐了高炉球铁所适宜生产的铸件种类。     

透气塞吹氮处理对过共晶铸铁石墨形态和石墨漂浮的影响

本文研究了用不同孔径透气塞吹氮处理高炉铁水及过共晶重熔铁水对铸铁石墨和 性能的影响．研究结果表明用工业透气塞吹氮处理能显著减少石墨漂浮；不同孔径的 透气塞吹氮处理对过共品铸铣的石墨形态有不同程度的影响，经过吹氮处理，片状石 墨变成了点状、团片伏、球状石墨．从而显著地提高机械性能。此项研究结果为高炉 铁水直接浇注捉洪一种新的工艺方法。     

过共晶铁水漂浮石墨形成机理的研究

本文通过液淬、保护性气氛和真空下凝固实验、吹氧实验及对漂浮石墨的形态与组 成分析．研究了漂浮石墨形成的机理．其结果表明，漂浮石墨是由石墨、铁的颗粒和 铁的氧化物组成的。它不是由过共品铁水整体积中析出的初生石墨聚集、漂浮而成 的．而是在铁水表面生成、氧对漂浮石墨的形成有重要的影响．但在缺氧的铁水自由 表面上仍有漂浮石墨出现．     

高碳变质铸铁中石墨漂浮缺陷的防止

高炉铁液经变质处理后,原生铁中粗大片状石墨成为球状或蠕团状,从而使其抗拉强度由约10kg/mm~2提高至35～63kg/mm~2,但变质高炉铁液直接用于生产遇到的首要障碍是由于生铁含碳量高(4.0～4.8％)所引起的石墨漂浮缺陷。本文从分析铸铁凝固特点出发,对高碳变质铸铁中石墨漂浮的形成机理提出了新的看法,并通过工艺试验提出了防止措施。     

高炉炉缸凝铁层物相分析

在高炉炉缸破损调研的基础上对高炉炉缸耐火材料热面凝铁层进行取样,利用扫描电子显微镜、物相分析等分析手段揭示了凝铁层的物相组成,并运用Thermol-calc热力学计算软件结合TCFE8数据库对铁水中石墨碳的析出温度及析出相分数进行了计算,最后揭示了炉缸凝铁层物相的形成机理.结果表明,高炉炉缸凝铁层主要由Fe相和石墨碳相交替分布组成,铁水成分对石墨碳析出温度影响较大,石墨碳析出温度远高于铁水凝固温度,铁水中C、Si元素含量对石墨碳析出相分数影响较大,而石墨碳析出相可增大铁水黏度11.9%.凝铁层中石墨碳的析出主要是由于Fe-耐火材料界面温度低于石墨碳析出温度,使得铁水中C不断向耐火材料热面迁移,进而形成Fe-C交替的分层结构.     

高炉炉缸黏滞层物相及形成机理

通过对高炉炉缸黏滞层化学成分分析、XRD、SEM-EDS分析及对炉缸用碳复合砖性能、微观结构的研究，探明了炉缸黏滞层的形成机理.结果表明:碳复合砖本身致密的微观结构使其具有优良的抗渣铁侵蚀性能，且具备自护炉机制，能够形成石墨-C层、高铝渣层、石墨层多相体系.并通过计算得出高炉炉缸侧壁石墨碳析出热力学条件，表明在一定的铁水流动条件下，石墨碳与铁水存在溶解析出平衡，从而隔离开铁水与砖衬的直接接触，延缓砖衬侵蚀，实现高炉炉缸长寿.     

高炉铁水直接球化

球墨铸铁是实现“以铁代铜”、“以铸代锻”的原材料。过去,生产球墨铸铁,均是利用化铁炉(冲天炉、点头炉等)的铁水进行的。广东兴宁县龙北钢铁厂,在8米~3炉白煤炼铁的铁水在炉前直接处理成无镁稀土球墨铸铁,为土法上马,将高炉铁水直接球化开辟了先例。产品机械性能及化学成分     

稀土球墨铸铁中各种石墨形态形成的条件及机理

本文在大量实验的基础上,分析用铈、镧处理工业铁水得到的各种石墨形态,初步查明了铈、镧对石墨的球化能力和孕育硅对石墨的球化作用。实验指出:工业铁水中加入球化元素是形成球状石墨的必要条件,而充分条件是加入球化剂和孕育剂,孕育硅有促进石墨球化的能力。 文中提出:石墨微晶(0001)面螺旋生长和(1012)或(1013)面事晶分枝是球状石墨的生长模式。初生球状石墨的变异是孪晶分枝发展的结果,共晶结晶时,球状石墨的变异与石墨结晶的前沿条件有关。     

铋对稀土镁球铁中石墨核心形成的影响

在实验室条件下,较广泛地研究了铋在稀土镁球铁中的孕育作用。试验结果及检测分析表明:微量铋加入铁水中后,使高温铁水中存在的碳、硅元素的浓度起伏有加强的趋势,并且有促进石墨均质和异质核心形成的倾向。     

铁水吹炼处理的试验研究

用Ｏ_２、Ｎ_２、Ａｒ气体对铁水进行吹炼处理，分析了吹炼处理的热力学与动力学原理，研究了吹炼处理的气体组成、吹气强度、吹气方式以及铁水温度对铁水成分与铸件质量的影响，并在３ｔ铁水包中对高炉铁水直接进行吹炼处理．研究结果表明，高炉铁水直接吹炼处理后可用于生产牌号铸件，明显提高铸件品质．     

高炉铁水硅含量预测系统

高炉铁水中的硅含量不仅是衡量产品质量的一个重要指标,而且反映了高炉能量利用的好坏.铁水硅含量的准确预测,能够指导高炉配料和高炉冶炼操作,实现降低铁水硅含量的目的.根据硅还原的机理从热力学和动力学方程出发,经推导得出了铁水中硅含量的预测模型,并结合高炉物料平衡及热平衡计算,编制成高炉铁水硅含量的预测系统.将实际高炉的原料条件及操作参数输入系统,得到了高炉铁水硅含量的预测值.该预测值与实测值相比,误差范围小,命中率高.从而表明该预测系统在实际运用中具有可靠性.     

钇基重稀土复合球化剂的应用研究

试验研究了钇基重稀土复合球化剂对球铁的铁水净化（脱硫）,球化,抗球化衰退,铸态基体组织以及机机性能的影响。结果表明,钇基重稀土复合球化剂具有脱硫,球化,抗球化衰退能力强,细化基体组织,白口倾向小及提高球铁抗拉强度和延伸率的作用,在高炉冷却壁,轧辊等关键铸件上应用可提高心部性能和成品率。     

稀土球化剂在铁水中的球化作用和反石墨化作用

本文研究了稀土在铁水中的球化作用和反石墨化作用,证明了在低硫铁水中稀土和镁具有同样的球化效果。得出镁和稀土在获得同等球化效果时,其临界残留量具有Mg:Re=1:3的当量关系。同时还证明了在试样获得球化1级时,稀土球化剂无论在加入量和残留量方面都有很宽的变化范围。稀土具有比镁更强的反石墨化作用。在薄壁铸件中获得无游离渗碳体和铁素体基体的稀土球铁的关键是高碳过共晶原铁水。搅拌作用可以强化稀土的球化作用。     

基于偏最小二乘回归的高炉铁水硅含量模型

在高炉炼铁过程中,常用铁水硅含量[Si]来衡量铁水的质量和表征高炉的热状态,即用铁水硅含量反映高炉炉温.将偏最小二乘回归方法应用于预测硅含量[Si]中,在高炉炉况相对稳定的条件下,得出影响硅含量[Si]的因素为风量和喷煤,与冶炼专家的经验相符.利用包钢6号高炉的数据,建立铁水硅含量[Si]的回归模型,该模型对高炉炉温预测的准确度达到87.61%,对在线监测高炉硅含量具有一定的实用价值.     

稀土在单体铸造球铁活塞环中的影响

研究了用含稀土量不同的球化剂生产单体铸造球铁活塞环时,稀土时石墨球数、石墨球径、碳化物数量的影响;分析了采用钒钛生铁生产单体铸造球铁活塞环,稀土与钒钛的相互作用;讨论了铁水温度对稀土加入量的影响,以及稀土与镁的相互关系。为稳定生产单体铸造球铁活塞环和应用到薄壁球铁件的生产提供了依据。     

对球墨铸铁孕育与球化机理的探讨

本文应用前人有关实验结果与化学热力学数据、键参数函数探讨了球墨铸铁孕育与球化机理,得出了一些重要的结论:非石墨材料孕育剂的孕育过程,实质上是通过孕育剂的各种成分与铸造铁水中已溶解的碳发生高温下的物理化学作用,而使石墨析出的过程;在孕育剂的作用下,石墨形核过程既包含有均质自发形核,也包含有外来杂质的非自发形核;石墨球化是由于铁水中部分过饱和、高活度的碳形成具有较大比表面能、不稳定、高分散度的乳浊液所致.这些结论在一定程度上能较好地与生产实际相吻合.     

利用西北地区资源发展连铸低合金钢品种

酒钢公司高炉出来的铁水,锰含量一般均在1.3％以上。为了充分利用酒钢生铁中含锰高的资源优势,炼钢时采取保锰措施,发展锰系低合金钢。酒钢和北京钢铁学院1984年进行科技协作,1985年首先在北京钢院小型顶吹转炉利用酒钢生铁,进行20MnSi和22MnSiVT两个低合金钢品种的试验。在此工作基础上,1987年5月在酒钢30t氧气顶吹转炉及弧形小方坯连铸机上进行工业试验。得到结论如下:①在试验条件下,铁水中锰的回收利用可达40％以上,如果同时转炉内采取锰矿直接合金化,锰的回收利用可达60％以上。这样酒钢矿石中     

高炉下渣温度测定方法研究

在国民经济建设中,钢铁工业是能源消耗的大户,高炉炼铁又是钢铁工业中的能耗大户。为了研究高炉节能,常常需要对高炉进行热平衡测定与计算,以找出高炉节能潜力、方向、措施。 在进行高炉热平衡测定与计算时,下渣温度和铁水温度是最重要的参数之一,在渣量,铁水量一定的条件下,炉渣温度和铁水温度的测定误差会导致全炉热平衡的很大误差,使热平衡的计算结果无法定量地表明能量利用况状。以攀枝花钢铁公司三高炉的热平衡测定结果     

唐钢二炼铁厂3号高炉铁水硅含量神经网络预报模型

根据唐钢二炼铁厂3#高炉的生产情况和技术水平,建立了高炉铁水硅含量神经网络预报模型.模型采用BP网络,仿真试验结果表明,该模型具有较好的命中效果.同时,基于预报的铁水硅含量,结合部分专家知识,指导操作决策.具有很强的实用性.     

灰铁件表面层石墨球化工艺的比较与选择

使用稀土基涂料和稀土镁基涂料实现了灰铸铁件表面层石墨的球化, 在原铁水不同的碳当量和含硫量的情况下, 分析和比较了使用不同涂料处理的灰铸铁表面层的石墨形态和基体组织的变化规律, 以及结晶凝固冷却曲线.