电渣重熔渣系的热导率测定

本文应用非稳态热线法测定了电渣重熔用高氟二元渣(ANF-6)、低氟四元渣(20CaF_2-50Al_2O_3-20CaO-10MgO)、无氟三元渣(48CaO-48Al_2O_3-4MgO)在600℃和1000℃时的热导率。结果表明,上述三种渣系热导率随温度升高而增加,在600℃时,上述三种渣系的热导率分别为1.191,0.818,0.710W/m·K;在1000℃时,分别为1.483,0.981,0.804W/m·K。在同一温度下,渣系的热导率随渣中CaF_2含量减少及CaO、Al_2O_3含量增加而降低。     

电渣重熔用无氟渣系设计中的一些问题

根据电渣重熔过程渣池-渣壳间平衡关系的特点,以相图为工具,讨论了国外无氟渣系设计中的一些问题,指出无氟渣的理想组成首先应考虑所形成的共晶或同份化合物的组成。     

电渣重熔过程渣池流场的数学模拟

建立了电渣重熔体系下三维准稳态的数学模型,利用ANSYS商业软件对电渣重熔体系渣池流场进行了模拟计算,考虑了电磁力和由结晶器壁冷却引起的浮力共同作用的因素.计算结果表明,当电磁力占据主导地位时产生逆时针环流;当浮力占据主导地位时产生顺时针环流.对于本工况下,渣池的计算流速范围为0～0.12m/s,最大值位于渣池内体系对称轴中部,计算的流场速度分布特征结果与物理模拟结果相符.并以此为基础,对一些假想工况下的情况作了模拟,考察了重熔电流、填充比和电极端部形状对重熔体系内渣池流场的影响.     

电渣重熔凝固过程的动态控制

本文建立了电渣重熔凝固过程的动态数学模型,根据该模型对重熔过程中的液态金属熔池深度进行恒值控制,计算出了控制过程中钢锭的局部凝固时间、枝晶前方的温度梯度与枝晶生长速度之比这两个凝固参数。探讨了从凝固参数内在变化的要求出发确定工艺曲线的方法。     

低真空对电渣重熔工艺和铸锭质量的影响

脱氧和夹杂物控制是电渣重熔钢锭质量提升的关键.分别在氩气保护的常压和低真空(10 kPa)条件下重熔H13电极,结合热力学计算,分析了低真空对电渣重熔工艺过程和铸锭质量的影响.结果表明,相比常压,低真空条件下渣池含气率升高,熔速波动更剧烈,所得电渣锭表面质量较差.常压和低真空条件制得电渣锭中总w_O分别为24×10^-6和18×10^-6,碳脱氧反应随压力降低而加强,并逐渐取代铝脱氧.相比Al-O平衡,10 kPa条件下与电极中w_C平衡的溶解w_O更低,因而能够进一步降低钢锭中w_O.碳脱氧产物是CO气体,不会引入新的夹杂物.常压和低真空条件制得电渣锭中夹杂物的类型没有明显区别,最大夹杂物尺寸从14.9μm分别减小到10.5μm和8.3μm,等效直径小于3μm的夹杂物检出比分别为63.85%和75.91%.低真空条件能够进一步细化夹杂物,提高钢锭洁净度.     

电渣重熔系统渣温对输入功率的响应

本文通过渣池的能量平衡,建立了渣温对输入功率的响应关系。给出了确定系统参数的实验方案,并在0.5t电渣炉上进行了实验,结果表明,渣温对输入功率的响应是一个一阶线性系统,理论分析与实验结果相符。对三种工艺下的渣温、熔速进行了讨论并得到如下结果:恒功率重熔——渣温、熔速随锭高线性增加;恒熔速重熔——渣温,熔速在过程中保持恒定;恒熔池深度重熔——渣温、熔速随过程降低。     

电渣重熔电极熔化过程模型

在假设电极为半无限轴的基础上,建立电极微元体热平衡方程式,求出电板表面热损,以及渣通过电极的热损。在此基础上,建立电极熔化端部热平衡式,求得电极熔化速度与电极截面面积,电极端面综合导热系数h_l,高温锥体渣温T_s的关系,最后找出提高电极熔化速度,降低电耗、提高生产率的途径。     

电渣重熔钢水离心浇铸用熔渣

有衬电渣炉炼制的钢水进行离心浇注的过程中，选定ＣａＯ─ＳｉＯ２─ＣａＦ２─Ｎａ２Ｏ─Ａｌ２Ｏ３─ＭｇＯ渣系，按给定渣系成分的熔渣进行带渣离心浇注试验．试验结果表明：新渣系未对浇注钢水产生任何污染，形成的渣皮非常均匀，厚度仅在１～２ｍｍ之间，有效地防止了表面裂纹和气孔的产生。     

电渣重熔钢钢水离心浇铸用熔渣

有衬电渣炉炼制的钢水进行离心浇注的过程中，选定ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＣａＦ２－Ｎａ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ渣系，按给定渣系成分的熔渣进行带渣离心浇注试验，试验结果表明：新渣系未对浇注钢水产生任何污染，形成的渣皮非常均匀，厚度仅在１～２ｍｍ之间，有效地防止了表面裂纹和气孔的产生。     

关于电渣炉表面摆动控制问题的研究

对电渣炉的表面摆动控制问题作了探讨．着重分析了这种控制方式的优越性和实现条件．     

多功能精炼剂在转炉冶炼中的应用

采用自行研制的多功能精炼剂,在石家庄钢铁集团LD-LF-CC和轧制进行了工业实验。结果表明,使用该产品后,钢液的脱硫率在(质量分数)80%~95%,钢液的[O](质量分数)可控制在(5~15)×10-6内,达到了脱硫、脱氧和去除夹杂物的目的。能满足转炉生产优质碳素结构钢、齿轮钢、轴承钢、低合金高强度钢、低合金调质钢、非调质钢等钢种的需要。     

机械合金化中碳元素对Fe-Al合金微观结构的影响

用机械合金化方法制备了一系列粉末合金Fe-(10-x)Al-xC(wx=0,0.2%,1%,2%),用X射线衍射方法对合金粉末微观结构进行研究分析.通过实验发现,在Fe-Al合金种加入少量的碳,可以使Fe-Al合金晶粒细化.当碳的质量分数为1%时效果最好.为了研究球磨时间对生成合金结构的影响,对球磨30 h和60 h后的Fe-9Al-1C合金晶粒尺寸进行分析.     

基于神经网络的钢包精炼终点预报

通过改进的BP神经网络,结合炼钢工艺的特点,建立炼钢精炼炉终点模型,对精炼炉终点进行预报,其基本思想是:在对以往的现场数据进行分析和了解及已有的人工神经元网络模型的基础上,结合炼钢的实际工艺特点,确定模型的参数,从而确定预报模型,再根据确定的模型对现场的其他数据进行预报.仿真结果可以表明,应用通过改进的BP神经网络进行炼钢精炼炉终点预报得到了很好的效果.     

基于机器学习的汽油精制工艺操作方法优化

降低辛烷值损失是石化企业催化裂化汽油脱硫精制工艺过程中的重要目标之一。针对该工艺过程中控制变量维度高且存在非线性和强耦联性等问题,研究利用皮尔森、斯皮尔曼、最大信息系数三种方法,对操作变量进行相关性分析及特征降维,选取与辛烷值损失强相关的21个主要变量,建立了基于XGBoost辛烷值损失预测模型,交叉验证平均准确率达96.54%;然后,提出以硫含量不大于5 ug/g 为约束的工艺操作方法优化模型实现辛烷值损失最小,并通过遗传算法-聚类递归的方法进行求解,确定主要变量取值。以133号样本为例的模型可视化结果表明,所提出的优化模型可以在主要变量逐步调整过程中实现硫含量降至最低点,辛烷值损失接近最小。这既验证了模型的有效性和可移植性,也为汽油精制工艺提供了量化科学优化支撑。     

外加陶瓷颗粒细化低碳微合金钢晶粒

真空条件下,在低碳微合金钢中加入微米级ZrC陶瓷颗粒,使其成为钢在热轧时奥氏体的形变核心及其形变诱导铁索体的再结晶核心以细化晶粒.研究了添加不同体积分数ZrC粒子对低碳微合金钢组织和力学性能的影响.结果表明,通过本实验研究出的颗粒外加方式可使ZrC颗粒有效分散于钢中,对钢的组织产生明显的细化作用,可使钢的晶粒细化到5.5μm,钢的强度得到较大幅度的提高,钢的显微组织为铁素体.当加入ZtC颗粒的体积分数为1.1%时,可获得最佳综合力学性能.     

选区激光熔化Al-Mg-Sc系高强铝合金的研究进展

选区激光熔化(selective laser melting, SLM)技术具有一体化快速制备复杂和高精度零件的能力,在航空航天等工业生产中有巨大的发展潜力。高强铝合金是近年来在增材制造领域发展迅速,可实现结构轻量化的重要材料,其中Al-Mg-Sc系高强铝合金在结构和性能方面具有极大的潜力。针对增材制造领域Al-Mg-Sc系高强铝合金的应用与发展,结合增材制造工艺技术,从增材制造高强铝合金合金成分、微观组织和力学性能三个方面,全面总结了增材制造Al-Mg-Sc系高强铝合金的研究现状和进展趋势。在增材制造高强Al-Mg-Sc合金领域内,应当重点关注强化元素的多元化、SLM成形合金微观组织调控以及性能特征的多元化研究等方向。     

BaO-CaO基精炼渣对含铬铁水的氧化脱磷

在氩气保护气氛的MoSi2炉内,进行了BaO-CaO基精炼渣对不同初始碳含量的含铬铁水氧化脱磷实验研究.实验结果发现,含铬铁水的初始碳质量分数在3%-4%时,脱磷效果最好,在1 500℃时,脱磷率可达60%以上;氧化脱磷温度对脱磷率影响显著,随着温度的升高,脱磷率显著下降,脱磷温度宜控制在1 500-1 550℃;含铬铁水几乎没有铬损,初始碳含量较高的炉次出现了增铬现象.