高碱金属原料高炉冶炼及炉外脱硫

本课题研制成功30吨铁水罐中喷吹石灰系复合脱硫剂进行铁水炉外脱硫。可使高炉冶炼高碱金属原料,采用酸渣排碱,高炉顺行,技术经济指标改善。高硫铁水炉外脱硫得到优质生铁。形成高炉用酸渣冶炼高碱金属原料及炉外脱硫新工艺。 这种新工艺已经经过连续性工业试验并转入生产使用。到1985年3月底已处理铁水5万余吨。试验及连续生产表明:高炉炉渣碱度(CaO/SiO_2)由1.05降至0.95～1.0,炉渣排碱率由50％提高到75％以上,焦比下降8～13公斤/吨铁。日产量提高10～18吨。增     

复吹转炉冶炼中磷铁水炉渣控制的试验研究

在实验室25kg顶底复合吹转炉上进行了中磷铁水(0.5—1.0％[P])脱磷试验。以块状石灰和铣皮为造渣剂,釆用双渣不留渣法操作,研究了冶炼中炉渣成分及温度对脱磷的影响,并提出了合适的炉渣成分及温度控制。     

喷吹煤气后高炉热平衡

针对高炉富氧喷吹煤气的新工艺，进行了热平衡和物料平衡计算。通过分析研究得到：当富氧率为10％，喷吹600m^3tFe时，与唐钢1#高炉相比，新工艺的焦比可降低约40％左右。同时炉内还原气氛强、冶炼强度高、能耗少、炉顶煤气热值高，风口理论燃烧温度可进行灵活的调节，高炉上下部热量可达到均衡的分配等特点，彻底消除了喷吹煤粉给高炉冶炼带来的负面影响。高炉富氧喷吹煤气具有十分诱人的开发应用前景。     

改善电气系统,提高电除尘效率

在转炉炼钢过程中,铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。回收的顶吹氧转炉炉气含一氧化碳60～80%,二氧化碳15～20%,以及氮、氢和微量氧。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡,成分也有变化。转炉煤气由炉口喷出时,温度高达1450～1500℃,并夹带大量氧化铁粉尘,需经降温、除尘,方能使用。自03年5月份电除尘投入运行以来,其除尘率一直为86.7%左右,没有达到预期要求。     

纯氧顶吹转炉冶炼含磷0.5～0.7%生铁的试验

本文介绍在我校自行装置的容量为40公斤的纯氧顶吹转炉中冶炼含磷0.5～0.7%生铁的试验结果.证明:采用一次造渣可炼成优质低炭钢,当金属含炭小于0.10%时,磷的含量不超过0.035%:而通过两次造渣,则可获得优质中炭钢,当金属含炭小于0.50%时,磷的含量也不超过0.035%.总吹炼时间为10～12分钟,前期以占总吹炼时间的60～70%为宜.供氧强度高达4.5～5.0标米~3/吨·分.前期去磷效率,根据不同的石灰加入量可达到60～80%.试验中对冶炼过程炉渣的物理化学状态进行了详细的观察和分析.     

转炉铁水预处理脱磷实验研究

首钢京唐公司采用转炉铁水预处理脱磷工艺作为洁净钢生产平台,通过前期58炉冶炼实验,摸索出一套适和京唐公司生产实际的操作工艺,并在造渣制度、吹炼模式、温度控制等方面取得了重大突破,实现了稳定、高效生产低磷钢、超低磷钢的目标.脱磷炉终点磷的质量分数平均为0.017%,碳的质量分数为3.69%,脱磷炉终点平均温度为1350℃,并有10炉钢的脱磷炉终点磷的质量分数小于0.015%,最低为0.008%,达到了生产超低磷钢的预脱磷要求.对实验中影响脱磷效果的因素,如铁水硅含量,脱磷炉终点温度、终点碳含量、终渣碱度和氧化性等,进行了深入研究.分析表明当铁水硅的质量分数小于0.45%时,可以达到比较好的脱磷效果;脱磷炉的脱磷效果随终点温度的升高而逐渐变差,但为保证脱碳炉有足够的热量,脱磷炉终点温度控制范围为1350～1380℃;脱磷炉合理的碳含量范围应该在3.3%～3.8%之间;碱度控制在1.8～2.2即可满足脱磷炉的脱磷效果;通过增加矿石加入量,保持较高枪位可以提高冶炼过程渣中(FeO)含量,提高脱磷炉的脱磷效率.     

高硫铁水变质处理新方法

动用稀土氧化物固态渣饼作为脱硫剂和变质剂,借助吹氩搅拌对高硫(S=0.100％)过共晶铁水进行变质处理。实验在1450℃下进行30～45分钟得到了变质处理过程中铁水化学成分变化的规律和在过共晶铁水条件下试样中石墨形态和RE、CE含量之间的规律。 结果表明在过共晶区当RE％≤(CE％-4.30％)/25时试样石墨形态为蠕虫状。当RE％≥(CE％-4.30％)/25时试样石墨形态为球状。对脱硫反应和稀土氧化还原反应进行了热力学计算和讨论,在实验条件下上述反应在热力学上均成立。     

铁水同时脱磷脱硫的最佳氧位与电位

利用ZrO_2·MgO固体电解质定氧探头测定了实验1kg级铁水喷吹CaO系熔剂同时脱磷脱硫处理过程中反应初始和终了的铁水氧位,并进行了热力学分析。测定的初始氧位范围为Po_2=10~(-8)·45～10~(-9)·75Pa(10~(-13)·46～10~(-14)·70atm),比按C/O、Si/O平衡反应计算的氧位提高1～3个数量级,测定的终了氧位范围为Po_2=10~(-7)～10~(-9)Pa(10~(-12)～10~(-14)atm),比初始氧位提高1～3个数量级,与热力学计算的最佳氧位值(Po_2=10~(-7.88)·Pa(10~(-12.88)·atm))吻合良好。结果表明,随铁水终了氧位升高,脱磷率增加、终了磷含量下降,脱硫率则稍有降低、终了硫含量稍微升高。此外,还从电化学上对同时脱磷脱硫处理的最佳氧位—电位区域进行了分析,并探讨了铁水罐喷吹脱磷脱硫处理的反应机理。     

Li-Zn-Zr-Ti-Cu系铁氧体x射线衍射的研究

通过对锂锌铁氧体(Li_(0.5)Fe_(0.5))_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4的射线衍射,研究了用 Zr、Ti和 Cu 离子代换 Fe 离子对晶格常数和孔隙率的影响.1样品的制备样品化学式为:(Li_(0.5)Fe_(0.5))_(0.7)Zn_(0.3)(Zr_(1-y)Ti_yCu)_xFe_(2-2x)Bi_(0.003)O_4,其中 x=0.10;0.20,y=0;0.25;0.50;0.75;1.0,首先在800℃温度中预烧4h,之后二次球磨压制成形,最后烧结4h,随炉冷却,烧     

顶底复合吹转炉冶炼Cr13不锈钢时铬氧化的试验研究

用铁水和高碳铬铁,在实验室顶底复合吹转炉中进行了冶炼Cr13不锈钢的试验。对高碳铬铁的熔化及溶解;影响铬氧化的因素:如熔池温度、铬铁加入批数、铬矿的应用、顶底枪供气强度与比率;钢液中[Cr]—[C]—T平衡关系和铬的氧化量进行了分析与讨论。试验中铬的氧化控制良好,约为2.5～3.0％(绝对值),与AOD、STB法大致相同。     

含磷低锰钢板的研制

以低锰(≤2％)含磷钢板为对象,探索在罩式炉进行的获得双相组织的周期退火工艺,并研究磷对周期退火后钢板的组织和性能的影响,以提供适合我国冶企工业生产条件的抗拉强度≥540MPa,延伸率≥27％的含磷钢板生产依据。实验结果表明,含锰～2％,磷(0.1～0.13)％的钢板,经680℃保温8h,再在730℃保温4h,随炉以50℃/h速度冷却至400℃后空冷的周期退火工艺退火,可以达到上述提出的性能要求,并且冲压成型性能良好。     

BP神经网络IF钢铝耗的预测模型

为了解决某钢厂IF钢冶炼RH精炼过程铝耗偏高问题,通过数理统计和BP神经网络相结合的方法建立了铝耗预测模型,并与多元线性回归模型进行比较,该模型具有更高准确度.该模型分析了不同冶炼工艺参数对铝耗的具体影响,并对相应工艺参数进行了优化.结果表明:脱碳结束氧活度或RH进站氧活度降低0.005％左右,每吨钢铝耗可降低0.07～0.08kg,铝脱氧有效利用系数为70.31％～80.35％;RH进站钢液温度增加35～40℃,铝耗降低1kg左右,铝热反应升温利用系数在97.4％左右;吹氧量小于100m3和大于100m3时,氧气与铝反应的比例分别为37.3％和74.6％左右,吹氧量每增加50m3,铝耗分别增加0.1kg和0.2kg左右.工艺参数优化后平均铝耗由1.359kg降低到1.113kg,降幅达18.1％.     

四川北川老林包的埃洛石

北川埃洛石粘土,色白,质优而纯,由98%以上的埃洛石组成。通过普通显微镜、电子显微镜、X光、差热分析、红外光谱、化学分析法等研究和鉴定,均显示埃洛石的特征。埃洛石呈管状,管长0.5—0.7 μm,直径0.07 μm。Fe_2O_3,FeO,MgO,K_2O,Na_2O,CaO,MnO,TiO_2和P_2O_5之总和为0.486%,化学式为:(Al_(3.96),Ca_(0.03),Mg_(0.01))_4[(Si_(3.96),Al_(0.04))_4O_(10)](OH)_8·4H_2O。塑性指数为1.56。X射线是:10.048,4.462,3.389,2.571,2.508,2.361,1.484。差热曲线在130℃,590℃有吸热谷,975℃为放热峰。为工业利用提供了资料。     

机床导轨用含磷耐磨铸铁的研究

本文从铸造合金角度,用大量实验数据验证磷含量、碳当量、孕育、熔炼和孕育温度对普通机床导轨用含磷耐磨铸铁性能的影响;并指出含磷耐磨铸铁的耐磨性,除金属基体外更主要决定于磷共晶及石墨的含量、形状和分布。 本文根据实验数值并用理论分析了铸铁共晶团与磷共晶间的关系,指出其规律:凡是细化共晶团的因素,大都是细化磷共晶的因素,同时亦是形成A型石墨的因素,而有利于耐磨性能的提高。 为了细化共晶团,含磷耐磨铸铁必须具备一定的含磷量,碳当量,采用孕育处理且应孕育温度适宜(不宜过高);此外并指出采用双重孕育可能更为有利。 本文否定了习惯的看法:铸铁的耐磨性能与抗张强度,尤其是与硬度之间有直接比例的关系,提出应用综合性能来衡量铸铁的质量,并认为比强度、比硬度等指标有其实际意。 本研究确定了机床导轨含磷耐磨铸铁最适宜的化学成分及熔炼处理工艺,供生产参考。 铸铁成分为C≈3.0～3.3％;P≈0.5～0.7％;CE=3.8～4.0％;Mn=0.6～0.8％;S<0.12％(导轨壁厚约40～60毫米)。 熔炼处理工艺:过热温度1400～1480℃;孕育温度1380～1440℃;孕育剂数量0.6～0.8％硅铁(75％Si);浇注温度1300～1360℃。 本文还对微量合金化和摩擦对的硬度配比作了一定的探讨。     

EBT-LF-VD-CC工艺冶炼GCr15轴承钢氧含量的控制

通过铁水预处理-EBT-吹氩-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺生产轴承钢GCr15的实践,得出冶炼终点钢水碳含量为0.50~0.70%时,钢水氧含量在50×10-6~120×10-6之间,经出钢时脱氧、吹氩、LF精炼及VD真空处理后,中间包钢水中的全氧含量为(10～12)×10-6,铸坯中全氧<11×10-6。分析表明,加强熔池搅拌,使钢渣充分反应,控制终点碳含量和成品铝含量,采用高碱度渣精炼,VD真空处理,可使轴承钢中全氧进一步降低。     

萜烯酚树脂的研制

研究了马尾松松节油和苯酚反应的规律,选定了较为理想的Lewis酸催化剂体系,获得了最佳工艺条件。用甲苯为溶剂,催化剂量为总原料的4％,松节油和苯酚的摩尔比控制在1:0.5～1:0.7的范围内,在25～50℃下进行Friedel-Craft's反应,经水洗、蒸馏等工序,可得加特纳色阶为7～9的淡黄色树脂,其得率在90％以上(以总反应物料重量计),软化点达115℃以上。本研究得到的萜烯酚树脂经应用试验表明,在橡胶、保护膜胶带等工业中可提供特有的性能,具国外同类产品水平。并为实现萜烯酚树脂工业生产提供了可靠依据。     

煤粉-菱镁石混合喷吹对安钢高炉操作的影响

对安钢7号高炉的造渣制度进行了分析,提出从风口添加含MgO物料是改善炉渣性能的有效途径.在安钢7号高炉进行了添加轻烧菱镁石的煤粉喷吹工业试验.结果表明:风口喷煤中添加轻烧菱镁石可以有效地解决w(Al2O3)升高对炉渣冶金性能和高炉冶炼的影响,有利于优化高炉生产指标.对安钢7号高炉,煤粉中添加轻烧菱镁石的适宜比例为3%;炉渣中w(MgO)/w(Al2O3)为0.60～0.65时,高炉铁水物理热明显改善、硫的分配系数有所提高.在实施混合喷吹措施时,应适当调整高炉的热制度、造渣制度、焦炭负荷,控制适宜的高炉"炉缸煤气热量的平衡点"等参数.     

石墨炉原子吸收光谱法直接测定痕量Cr及其价态

利用Cr(Ⅲ)与三氟乙酰丙酮(TFA)形成易挥发的络合物Cr(TFA)_3,沸点128℃,在四甲基氢氧化铵和乙酸钠存在下,在400℃左右Cr(Ⅲ)可从石墨炉中定量除去,而cr(Ⅵ)在<1200℃条件下定量存留在石墨管中,建立了一种用石墨炉原子吸收光谱法直接测定Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的方法。该法用于地表水、血清及尿样中铬的不同价态或总量测定。经方法考验,变异系数分别为7.2％,5.0％,4.3％;回收率为96％～108％,94％～106％,98％～108％,方法的线性范围0～40μg·(L_-)~1,检出限为102ng。     

转炉冶炼船板钢渣洗工艺的开发研究

为了通过改进转炉渣洗精炼工艺而减缓LF炉的作业压力,本文对转炉渣洗工艺进行了系统的理论阐述及工业实验.在工业实验中,采用铁水脱硫—转炉冶炼—出钢渣洗—氩站处理—连铸机浇注的生产工艺,在转炉出钢过程中投掷脱氧剂进行渣料造渣,通过吹氩搅拌为出钢过程创造良好的反应动力学条件以脱氧和脱硫,将氧的质量分数控制在2×10-5以内,过程脱硫率达到了45%～65%.而且因该工艺处理时间短,与普通LF工艺相比其回磷量更低.另外,由于熔渣的保温作用,使得中间包温降达到与LF温降相当的程度.     

麦草碱木素与丙烯酰胺接枝共聚的研究

麦草碱木素与丙烯酰胺在水中用(NH_4)_2S_2O_8—FeSo_4·7H_2O引发,可进行自由基接枝共聚反应,用元素分析和波谱分析可加以证实。实验确定反应条件为:碱木素:丙烯酰胺=1:0.9—1.2,(NH_4)_2S_2O_8,9％—11％,FeSO_4-7H_2O 0.5％—0.7％,pH=6,温度80—90℃,反应时间2—2.5h。接枝产物的水溶性和反应活性均优于碱木素。