几种碳素材料的特性及在模铸保护渣中的作用

本文首先研究了保护渣常用的碳素材料—石墨、酸化石墨、炭化稻壳、炭黑的显微结构及燃烧、膨胀等特性。然后研究了配入不同碳素材料的模铸保护渣在膨胀、保温、熔化速度、对钢液增碳等性质上的差异。研究发现,模铸保护渣的上述性质与碳素材料的结构有密切的关系;采用酸化石墨和炭化稻壳或酸化石墨和石墨的复合配炭的模铸保护渣,具有较好的铺展性及膨胀保温性,液渣层形成快、可获得表面质量良好的钢锭。     

模铸保护渣系列研究

将钢水浇注成钢锭或用连铸机直接浇注成钢坯是炼钢生产的最后一道工序,采用性质优良的保护渣浇注,是得到表面质量优良的钢锭和钢坯的重要措施,不仅可以提高轧制后的成材率,而且可以创造较大的经济效益。 我们从70年代中期开始,系统地研究了不同钢种、锭模所适用的模铸保护渣。根据钢液的成份、熔点、粘度等性质及锭模类型、浇注工艺等因素,科学地设计保护渣的理化性质及配     

可膨胀石墨含量和温度对复合保护渣导热系数的影响

研究了可膨胀石墨含量和温度对复合保护渣导热系数的影响规律。研究结果可用于；计算钢锭模帽口散热及帽口内钢水凝固时间，确定复合保护渣的最佳用量及其中的可膨胀石墨的最佳含量等。     

几种碳素材料的持性及在模铸保护渣中的作用

本文首先研究了保护渣常用的碳素材料-石墨、酸化石墨、碳化稻壳、炭黑的显微结构及燃烧、膨胀等特性。然后研究了配入不同碳素材料的模铸保护渣在膨胀、保温、熔化速度、对钢液增碳等性质上的差异。研究发现，模铸保护渣的上述性质与碳素材料的结构有密切的关系；采用酸化石墨和炭化稻壳或酸化石墨和石墨的复合配炭的模铸保护渣，具有较好的铺展性及膨胀保温性，液渣层形成快，可获得表面质量良好的钢锭。     

保护渣堵眼原因与对策

通过工业实验，研究了保护法堵眼与保护渣某些理化指标的关系，找到了保护渣堵眼的原因和防止保护渣堵眼的有效对策     

模铸保护渣碳含量的企业标准和最佳碳含量的确定

实验研究了８～１１钢锭的质量与模铸保护渣碳含量的关系，提出了制定模铸保护渣碳含量的企业标准的最佳方法和以此法确定的最佳碳含量范围。     

含碳材料对连铸保护渣熔化速度影响的研究

以石墨、炭黑、碳化硅等三种含碳材料和碱度分别为0．8、1．0和1．2的基渣为原料，研究了炭黑、石墨和SiC加入形式（单独或复合，包括复合时的比例）和加入量以及基渣的碱度等因素对保护渣熔化速度的影响，并对试验数据进行了多元线性回归分析。试验和分析的结果表明：（1）石墨和炭黑复合加入比单独加入时对保护渣的熔化速度的影响更明显，尤其当m（炭黑）：m（石墨）=1：3时，作用最明显；（2）单独加入碳化硅对保护渣熔化速度的影响不大，但是碳化硅与炭黑以，”（SiC）：m（炭黑）=1：3的比例复合加入时，保护渣的熔化速度比单独加入炭黑时的小；（3）通过对实验数据的多元线性回归发现，熔速调节荆的加入量对熔化速度的影响最显著，炭黑在复合调速荆中的质量分数次之，随后依次为石墨在复合调速荆中的质量分数、碳化硅在复合调速剂中的质量分数和渣的碱度。     

含铝钢连铸保护渣的研究

本文着重讨论了在连铸高铝钢和含钛钢时,钢液对结晶器保护渣成份和性能的影响,包括对保护渣碱度、熔点和粘度的影响及渣中Al_2O_3含量的变化。为了使保护渣性能在使用过程中保持稳定,研究了MnO在保护渣中的作用。还取了连铸现场的渣样进行分析比较,证实了试验结果的可靠性,为研制这类保护渣提供了依据。     

含铝TRIP钢结晶器保护渣黏度特性

含铝TRIP钢钢液中Al易与结晶器保护渣中的SiO2发生氧化-还原反应,使其保护渣中Al2O3的质量分数由3%快速增加到30%左右,w(Al2O3)/w(SiO2)由0.10增加到1.44,导致黏度发生大的波动. 研究了Al2O3含量和w(Al2O3)/w(SiO2)对含铝TRIP钢保护渣黏度的影响,建立了高Al2O3含量保护渣系黏度的计算模型. 结果表明:随着Al2O3质量分数由3%增加到17%,综合碱度R＜1的保护渣黏度先增大再减小,而R≥1的保护渣黏度变化较小;随着Al2O3质量分数由17%增加到30%,保护渣的黏度快速增大;随着w(Al2O3)/w(SiO2)的增大,Al-TRIP钢保护渣的黏度呈现先快速减小而后迅速增大的趋势.     

连铸保护渣在结晶器中熔融行为的计算机仿真

在对特定的连铸保护渣进行分析时，熔渣层厚度是一个重要参数，如果在连铸过程中熔融层厚度不能保持在某一最小值以上时，铸坯的内外部质量会因坯壳与结晶器间的润润变差而受到影响，因而必须确定适合条件的保护渣，在工业试验中，保持其它参数不变而只控制一个参数的变化来研究其影响是非常困难的，而且费用昂贵。采用数学计算和计算机仿真方法进行此类研究，较好的预测了钢液面上熔融层的厚度及温度分布，并以此来研究了保护渣物理性能对保护渣各层厚度的影响。     

复合锭直接水冷半连续铸造过程的研究

在传统结晶器中安装了冷却板,采用直接水冷半连续铸造法实现了用于生产钎焊板的铝合金复合锭的实验室制备,并对半连续铸造过程及工艺进行研究,主要研究了铸造过程中接触面附近温度场分布、复合锭接触面两侧的宏观形貌、微观组织及成分分布、硬度分布.结果表明:在冷却板的作用下接触面附近形成了一层具有一定厚度的半固态层,从而保证复合铸造过程的顺利实现,复合锭中两种铝合金接触面结合较好,且为一种冶金结合,接触面两侧的成分分布和硬度分布有较好的对应关系.     

新型铝锭连续铸造机浇铸过程控制方法研究

提出一种基于可变论域模糊控制与仿人智能PID控制相结合的控制策略,并将其应用于20 kg铝锭连续铸造机控制系统中.实验表明该系统同步精度高、性能稳定.     

冶金铸造起重机桥架主梁使用安全评估

对在役的１ＭＮ铸造起重机桥架主梁结构的使用安全性进行综合评估。在对主梁结构完成几何变形检测，静动态测试，无损探伤检测和静强度分析的基础上，应用断裂力学理论和ＣＶＤＡ规范，结合起重机结构工作特点，建立了主梁盖板临界裂纹尺寸Ｃｃ的计算方法，估算出起重机主梁存在裂纹缺陷情况下的疲劳安全剩余寿命。还提出了起重机使用安全评估的原则性工作程序     

熔模铸造高强度锑铸铁镉锭模

使用研制的RE-Sb合金处理碳当量约4.1％的灰铸铁铁水,在熔模铸造的条件下获得了相当于HT300的高强度灰铸铁。RE-Sb合金的效果优于其它类型稀土合金。用其处理灰铸铁时仍具有双峰值效应。大型铸件熔模铸造时采用预充填法制造蜡模,在模壳加固层中加入铝钒土以提高强度并配合其它工艺措施后,可以制出具有较低表面粗糙度的铸件。良好的铸件材质与完善的精铸工艺相配合制出了尺寸稳定、抗磨、抗蠕变的镉锭模并使其寿命大幅度提高。     

表面增碳铸造耐磨复合材料的研究及应用

本文采用石墨砂型浇注低碳钢的方法．在试件表面层得到一定深度的白口铸铁组织，淬火后其硬度可达ＨＲｃ６１－６４，因而具有优良的耐磨性，而心部仍为低碳钢组织，复合层深度随铸件尺寸增大而增加，本文实验条件下最深可达到６．６３ｍｍ，合层的组织、成分、性能均具有较好的过渡。用于锤头后职得了较好的效果。     

电渣液态浇注空心钢锭的数值模拟

建立了电渣液态浇注空心钢锭体系三维准稳态数学模型,利用商业软件ANSYS与CFX进行顺序耦合求解,得到了电渣液态浇注空心钢锭过程的电场、磁场、温度场与流场.计算结果表明,由于采用了导电结晶器技术,渣池电位、焦耳热分布、磁场分布、流场分布与温度场分布等均有别于传统电渣重熔过程.渣池高温区位于外结晶器壁附近,远离渣金界面,最高温度为2 113 K.渣池流场存在两个漩涡,浮力为主要的驱动力,熔渣最大速度为0.068m.s-1.金属熔池呈浅平状,有利于提高空心钢锭的凝固质量.     

Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu铝合金半连续铸锭的均匀化处理

采用DSC、金相、扫描电镜及能谱分析等方法,研究了Al-6.5Zn-2.4Mg-2.3Cu超高强铝合金半连续铸锭的结晶相及其在470℃均匀化处理过程中的变化规律.结果表明:在均匀化处理过程中,铸锭中含有Al,Zn,Mg,Cu元素的非平衡凝固共晶体在向合金基体溶解的同时还转变形成S相(Al2CuMg),形成的S相在该合金中的熔化温度为490℃;均匀化处理初期,含有Al,Zn,Mg,Cu的非平衡凝固共晶体转变成S相的速度大于S相向合金基体溶解的速度,导致S相数量随均匀化处理时间的延长,先增加随后减少到平衡值,但不能全部溶入合金基体.     

应用金相求积仪分析钢锭模金相和寿命的关系

应用定量金相求积仪和按钮计数器分析水冷钢锭模金相与使用寿命的关系.试验表明:粗、细珠光体的相对含量及铁素体含量对寿命影响不大;粗、细石墨含量之差与石墨总量之比愈高则寿命念长;磷共晶含量大于0.1％时寿命则少于40次.     

连铸结晶器中渣膜的传热研究

用自制的一台模拟试验装置研究了连铸结晶器中渣膜的热传导行为。测定了结晶器与凝固坯壳之间渣膜的有效导热系数及界面的接触热阻；高温下渣膜的有效导热系数大致为４￣５Ｗ·ｍ＾－１·Ｋ＾－１，结晶器与渣膜层界面存在的热阻相当于９４￣１４９μｍ的空气间隙。     

碳含量对宝钢结晶器平均热流影响

研究了碳含量对板坯结晶器平均热流的影响，结果表明结晶器宽边平均热流和窄边平均热流与钢的碳含量之间均存在着明显关系，但分别对应宽边和窄边平均热流，其出现最高和最低点的碳含量不同。